โครงนั่งร้านพิมพ์ลาย ช่วยซ่อมแซมไขสันหลังได้อย่างแม่นยำ

โครงนั่งร้านพิมพ์ลาย ช่วยซ่อมแซมไขสันหลังได้อย่างแม่นยำ

นักวิจัยจากแคลิฟอร์เนียได้ใช้เทคนิคการประดิษฐ์อย่างรวดเร็วเพื่อผลิตโครงสร้างเนื้อเยื่อที่เลียนแบบสถาปัตยกรรม 3 มิติและคุณสมบัติทางกลของเนื้อเยื่อไขสันหลัง โครงนั่งร้านเหล่านี้สามารถใช้เพื่อสร้างเส้นประสาทขึ้นมาใหม่ได้หลังจากได้รับบาดเจ็บที่ไขสันหลังเฉียบพลัน อาการบาดเจ็บที่ไขสันหลังส่งผลกระทบต่อผู้คนหลายแสนคนทั่วโลก โดยปัจจุบันยังไม่มีการรักษา 

การรักษาถูกขัดขวางโดยการขาดการงอกใหม่

ของเส้นประสาทในไขสันหลังที่ได้รับบาดเจ็บอันเนื่องมาจากปัจจัยต่างๆ เช่น การอักเสบและการเกิดแผลเป็นจากเกลีย เทคนิคการประดิษฐ์ เช่น การพิมพ์ 3 มิติ เป็นวิธีการสร้างโครงที่สามารถรองรับและชี้นำการสร้างเส้นประสาทใหม่ โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้การทำงานของมอเตอร์กลับคืนมา โครงนั่งร้านเหล่านี้สามารถออกแบบและผลิตให้เข้ากับขนาดและรูปร่างของบริเวณที่บาดเจ็บได้

จาค็อบ คอฟเลอร์เป็นครั้งแรกที่นักวิจัยจากUC San Diego School of MedicineและInstitute of Engineering in Medicineได้ผลิตโครงนั่งร้านไขสันหลังแบบ biomimetic โดยใช้การพิมพ์ฉายภาพต่อเนื่องระดับไมโครสเกล เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถผลิตโครงสำหรับบาดเจ็บได้อย่างแม่นยำในเวลาเพียง 1.6 วินาที

กุญแจสำคัญในการผลิตโครงนั่งร้านคือการเลียนแบบชีวภาพ โดยเลียนแบบโครงสร้างตามธรรมชาติและลักษณะทางกลของไขสันหลัง นักวิจัยได้ผลิตโครงนั่งร้านที่มีช่องสัญญาณไมโครสเกลที่เอื้อต่อการสร้างแอกซอนและนำแอกซอนให้อยู่ในบริเวณการทำงานเดียวกันขณะที่เชื่อมบริเวณที่บาดเจ็บ โครงสร้างที่เข้ากันได้ทางชีวภาพนั้นผลิตจากไฮโดรเจลที่ทนทานแต่เป็นมิตรกับเซลล์ซึ่งประกอบด้วยพอลิเอทิลีนไกลคอล–เจลาตินเมทาคริเลต (PEG-GelMA) 

วัสดุเจลนี้สนับสนุนการมีชีวิตและการเจริญ

เติบโตของเซลล์ ในขณะเดียวกันก็เลียนแบบคุณสมบัติทางกลของเนื้อเยื่อไขสันหลังอย่างใกล้ชิดนักวิจัยได้ใช้หนูที่มีอาการบาดเจ็บที่ไขสันหลังเพื่อทดสอบโครงนั่งร้านที่พิมพ์แบบ 3 มิติ ในการทดลองความเข้ากันได้ทางชีวภาพ พวกเขาได้ฝังหนูด้วยโครงนั่งร้านแบบใหม่ นั่งร้านแบบธรรมดา หรือไม่ใส่นั่งร้านเลย โครงนั่งร้าน PEG-GelMA กระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันลดลงจากโฮสต์ เช่นเดียวกับการส่งเสริมการสร้างใหม่ของระบบประสาทและการแนะนำแอกซอนในโครงเมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม

จากนั้นทีมงานจึงโหลดเซลล์ต้นกำเนิดประสาท (NPCs) ลงในโครงนั่งร้าน เพื่ออำนวยความสะดวกในการก่อตัวของการถ่ายทอดเซลล์ประสาทระหว่างส่วนแอกซอนของโฮสต์ (เหนืออาการบาดเจ็บ) และ NPC ภายในโครงนั่งร้าน ในทางกลับกัน NPC จะส่งซอนออกไปนอกโครงเพื่อเชื่อมต่อกับเนื้อเยื่อไขสันหลังที่ยังไม่บุบสลายใต้อาการบาดเจ็บ

NPC เคยได้รับการพิจารณาให้ซ่อมแซมไขสันหลังแต่การฝังตัวภายในระยะเวลาที่กำหนดนั้นทำได้ยากเนื่องจากสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรของการบาดเจ็บไขสันหลัง ที่สำคัญ โครงนั่งร้านใหม่ไม่เพียงแต่แนะนำการฟื้นฟูซอน แต่ยังปกป้อง NPC ที่ฝังจากสภาพแวดล้อมการอักเสบของการบาดเจ็บ สัตว์ที่ฝังด้วยโครงนั่งร้านที่บรรจุ NPC แสดงให้เห็นการสร้างเส้นประสาทที่สำคัญและการฟื้นการทำงานของมอเตอร์

นักวิจัยได้ตรวจสอบสัตว์เหล่านี้

เมื่อหกเดือนหลังการย้ายปลูก และเห็นการปรับปรุงทางกายภาพอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มที่ฝังด้วยโครงและเซลล์เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ผู้เขียนทราบว่าการจัดระเบียบของโฮสต์ที่สร้างซอนใหม่และแอกซอนที่ได้มาจาก NPC ผ่านช่องทางของโครงนั่งร้านนั้นเป็นเส้นตรงและมัดรวมกันอย่างแน่นหนา การวิเคราะห์ทางไฟฟ้าฟิสิกส์ยังแสดงให้เห็นว่าหนูที่ฝังด้วยโครงนั่งร้านที่บรรจุ NPC แสดงให้เห็นการเชื่อมต่อที่ดีขึ้นซึ่งสูญเสียไปเมื่อมีการเปลี่ยนถ่ายใหม่เหนือไซต์รากเทียม

อาการบาดเจ็บที่ไขสันหลังมักมีความเจ็บป่วยสูงและการพยากรณ์โรคที่ไม่ดี เนื่องจากการงอกใหม่ของเส้นประสาทไม่เพียงพอภายหลังการบาดเจ็บ เทคโนโลยีใหม่นี้อาจให้ขั้นตอนที่สำคัญต่อการรักษาที่ดีขึ้นโดยการสร้างสภาพแวดล้อมที่สามารถปรับให้เข้ากับอาการบาดเจ็บเฉพาะเพื่อส่งเสริมการซ่อมแซมเส้นประสาทตามธรรมชาติ โครงสร้าง biomimetic ที่มีเซลล์ต้นกำเนิดประสาทที่ฝังและสนับสนุน ช่วยลดการอักเสบและส่งเสริมการนำทางและการซ่อมแซมเส้นประสาท

ขณะนี้ทีมวิจัยกำลังมองหาที่จะดำเนินการทดลองกับสัตว์ที่มีขนาดใหญ่กว่า และมีเป้าหมายที่จะนำเทคโนโลยีนี้ไปทดลองในมนุษย์เร็วๆ นี้“ในงานก่อนหน้านี้ เราตระหนักว่าระบบเป็นแพลตฟอร์มที่น่าตื่นเต้นมากสำหรับการจัดการ exciton ที่มีอายุการใช้งานยาวนานและระดับความอิสระของสปินวัลเลย์” Xu กล่าว “ในการพัฒนาความเข้าใจในผลการทดลองของเรา ผู้ร่วมงานทฤษฎีของเราWang Yaoและ postdoc Hongyi Yu ที่มหาวิทยาลัยฮ่องกงได้ตระหนักว่ามีฟิสิกส์ moiré exciton ที่น่าสนใจมากในระบบ heterobilayer ที่บิดเบี้ยว ตั้งแต่นั้นมา เราก็ได้ดำเนินการทดลองให้เกิดเอฟเฟกต์มัวเรเหล่านี้”

วิธีปอกส้มแบบต่างๆแม้ว่าเอกสารทั้งสามฉบับจะรายงาน moiré excitons ใน 2D TMDs แต่ก็มีความแตกต่างที่สำคัญบางประการในสิ่งที่แต่ละเอกสารแสดงให้เห็น Wu, Li และเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาการตอบสนองของ MoSe 2 /WSe 2เฮเทอโรไบเลเยอร์บิดเป็นมุม 1° และห่อหุ้มด้วยโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม การศึกษาโฟโตลูมิเนสเซนส์ของพวกเขาด้วยแสงโพลาไรซ์แบบวงกลมเผยให้เห็นยอดในสเปกตรัมที่บ่งบอกถึง excitons ที่พลังงานที่แตกต่างกันสี่แบบ เนื่องจาก exciton “Bohr radius” ซึ่งเป็นอะนาล็อกของรัศมีอะตอม 

นั้นเล็กกว่าคาบของรูปแบบ moiré มาก จึงถือว่าระดับพลังงานเชิงปริมาณทั้งสี่นั้นมาจากการกักขังด้านข้างที่กำหนดโดยศักย์มัวเร สำหรับการรองรับเพิ่มเติมสำหรับรุ่นนี้ เมื่อมุมบิดเพิ่มขึ้นเป็น 2° และรูปแบบลายมัวเรเปลี่ยนไป ระยะห่างของยอด exciton ก็เปลี่ยนและเพิ่มขึ้นเช่นกัน แม้ว่าในมุมที่ใหญ่ขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ พวกมันจะหายไปโดยสิ้นเชิง แบบจำลองยังเสนอคำอธิบายสำหรับการปล่อยร่วมและข้ามวงกลมจากโครงสร้าง

Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>เว็บสล็อตแตกง่าย