دانشمندان در آزمایشگاههای علمی همیشه به دنبال بهبود آزمایشهای خود برای دقت و صحت بیشتر هستند. یکی از رویکردهای جدید که در میان محققان شهرت پیدا کرده است، استفاده از سلولهای بخاری است. به طور کلی، یک سلول بخار نوعی دستگاه تخصصی است که برای محققان ساخته شده تا بتوانند انواع مختلفی از سلولها را در محیطهای کنترلشده و ایمن کشت و بررسی کنند. این فناوری جدید است، اما قدرت دارد نحوه مطالعه و درک دانشمندان از سلولها را تغییر دهد.
چگونگی کارکرد سلولهای بخاری در تنظیم رشد سلولها
یکی از دلایلی که دانشمندان از استفاده از سلولهای بخار کوارتز این است که آنها محیط مناسب برای رشد سلولها فراهم میکنند. دانشمندان شرایط داخل یک سلول بخار را به خوبی کنترل میکنند — و این برای رشد سلولها ضروری است. آنها میتوانند محیط را به گونهای تنظیم کنند که شبیه بدن انسان باشد. این اجازه میدهد که سلولها به صورت طبیعی رشد کنند، بنابراین دانشمندان نتایج دقیقتری از تجربیات خود بدست میآورند. وقتی نتایج بهتری حاصل میشود، دانشمندان قادرند درمانهای بهبود یافتهای برای بیماریها شناسایی کنند که میتواند به بسیاری از افراد سود برساند.
و همیشه جای بهبود است. بدترین چیزی که میتواند به ما اتفاق بیفتد این است که به حالت «بهینهسازی» بیفتیم، خلاقیت را ترک کنیم و فراموش کنیم که آزمایش کنیم.
بسیاری از جنبههای آزمایشها نیز توسط این تیمها بهبود مییابد، بخاطر سلولهای بخار. با روشهای معمولی کشت سلولی، حفظ سلامت سلولها چالشبرانگیز است، چه برسد اینکه آنها را برای دورههای طولانی زنده نگه دارید. اینجا است که سلولهای بخار بهتر عمل میکنند. آنها با حفظ محیط ثابت اطراف سلولها کمک میکنند. این بدین معناست که شرایط خیلی تغییر نمیکنند و سلولها را برای مدت زمان بسیار طولانی پشتیبانی میکنند. همچنین، سلولهای بخار میتوانند رطوبت داخل واحد را تعادل دهند تا سلولها خشک نشوند و مردند. این موضوع بسیار مهم است، زیرا خشکی سلولها را آسیب میرساند و نتایج آزمایش را تغییر میدهد.
یک جنبه جالب از سلولهای بخار بوروسیلیکات این دستگاهها به تحقیق در مورد رفتار سلولی تحت سطوح مختلف اکسیژن کمک میکنند. این موضوع اهمیت دارد، زیرا بخشهای مختلف بدن انسان سطوح مختلفی از اکسیژن دارند. برخی جاها اکسیژن زیادی دارند و برخی دیگر بسیار کم، مثلاً. برخی بیماریها، از جمله سرطان، میتوانند حرکت اکسیژن در بدن را تغییر دهند که این خود میتواند رفتار سلولها را تحت تأثیر قرار دهد. دانشمندان میتوانند با مطالعه سلولها تحت سطوح مختلف اکسیژن، بیشتر در مورد عملکرد بافتها و اعضای مختلف یاد بگیرند. این دانش ممکن است در آینده کمک کند تا محققان درمانهای بهتری برای بیماریهایی مثل سرطان توسعه دهند.
جنبههای نوین تحقیقاتی با سلولهای بخار
سلولهای بخار فرصتهای جدیدی برای محققان سلامت و پزشکی ایجاد کردهاند. به عنوان مثال، دانشمندان میخواهند یاد بگیرند سلولهای سرطان چگونه حرکت میکنند و به مناطق دیگر بدن گسترش مییابند. تاکنون، مطالعه این فرآیندها در آزمایشگاه بسیار دشوار بوده است. اما سلولهای بخار به دانشمندان نگاهی به اینکه سلولهای سرطان چگونه حرکت میکنند و به روشهای مختلف درمان واکنش نشان میدهند میدهد. این دیدگاه میتواند در توسعه رویکردهای جلوگیری از گسترش سرطان ارزش بسیاری داشته باشد.
تحقیقات سلولهای بنیادی نیز یک زمینه دیگر است که سلولهای بخار در آن تأثیر عمدهای دارند. سلولهای بنیادی نقش منحصر به فردی ایفا میکنند زیرا میتوانند به تقریباً هر نوع سلولی در بدن تبدیل شوند. این موضوع آنها را برای دانشمندان که نحوه توسعه سلولها و چگونگی تشکیل اعضاء را مطالعه میکنند، بسیار مفید میکند. سلولهای بخار محیط کنترلشدهای برای گسترش و تفکیک سلولهای بنیادی ارائه میدهند که این موضوع مطالعه آنها را برای محققان سادهتر میکند. و این موضوع برای درک ما از زیستشناسی حیاتی است و میتواند پیشرفتهای پزشکی مهمی داشته باشد.
سلولهای بخار: تحقیقات سریعتر و با دقت بیشتر
فراتر از بهبود ساده کیفیت تحقیقات، سلولهای بخار محققان را نیز قادر میسازند تا سریعتر کار کنند و دادهها را به صورت کارآمدتر جمعآوری کنند. در واقع، یک سلول بخار فضا بیشتری برای رشد سلولها نسبت به یک ظرف پتری معمولی دارد. این موضوع به محققان اجازه میدهد تا بیشتر سلول را در منطقه کوچکتری رشد دهند، که برای انجام آزمایشات عالی است! این معمولاً به این معناست که نیازی نیست به همین میزان سلول را رشد دهید، که زمان و هزینه روی مواد شیمیایی گران قیمت را برای انجام آزمایشات کاهش میدهد و همچنین تحقیق را بسیار دسترستر میکند.
سلولهای بخار همچنین مزیت اضافی دیگری دارند — اینکه از نظر طراحی برای راحتی استفاده طراحی شدهاند. چون برای محققان خیلی آسانتر است تا... سلولهای جریان در میان مکانهای مختلف بخار، آنها میتوانند محیطها را برای سلولها تغییر دهند بدون اینکه هر بار نیاز به تنظیم کاملاً آزمایش جدیدی باشد. بزرگتر و انعطافپذیرتر بودن این معنا دارد که دانشمندان قادرند چندین ایده و فرضیه را به سرعت و سادگی آزمایش کنند و این منجر به کشفهای جدید و پیشرفت در تحقیقات میشود.
برگه یادداشت [تحقیق سلول]: گوشی که سلولها را ثابت نگه میدارد
آخرین ولی نه کمتر از اینکه، دانشمندان از سلولهای بخار برای انجام آزمایشهای مربوط به فرهنگ سلولی استفاده میکنند. سلولهای بخار فرهنگ رشد سلولی را به مکانی پایدارتر محیطی منتقل میکنند و به محققان اجازه میدهد فرهنگهای بافتی پیچیدهتری نسبت به گذشته امکانپذیر باشد. این شامل رشد انواع مختلف سلولها با هم و توسعه ارگانوئیدها یا نسخههای کوچک اعضاء است. این مدلهای ارگانوئید پلتفرمهای وعدهبخش برای بررسی بیماریها و آزمایش درمانهای نوین هستند.
سلولهای بخار هنوز نسبتاً جدید هستند، اما قطعاً در آزمایشگاه تأثیر زیادی دارند. با توجه به مزایایی مثل رشد بهتر سلولی، آزمایشهای سریعتر و امکان تحلیل بافتهای پیچیدهتر، واضح است که چرا محققان از کاربرد سلولهای بخار شگفتزدهاند. شرکت جینکه اپتیکال سلولهای بخار را برای محققانی که بهترین ابزارها را برای مطالعه علم و پزشکی استفاده میکنند، ارائه میدهد.