تفاصيل تطوير تقنية جديدة تسهم في عزل وطباعة الخلايا بدقة الخلية المفردة

نجح فريق من باحثي جامعة نيويورك أبوظبي، في تطوير مسبار موائع جزيئية معزز بتقنية الهجرة الكهربائية الثنائية والذي يتمتع بالقدرة على عزل خلايا الثدييات بشكل متسلسل وتنميطها في نظام موائع جزيئية مفتوح. وتمتاز خلايا الثدييات بحجمها الصغير "حوالي عُشر قطر الشعرة الواحدة" ما يزيد من صعوبة إخصاب وتنميط الخلايا بشكل انتقائي وبدقة الخلية المفردة.

ويتميز المسبار المطوّر بامتلاك القدرة على إخصاب الخلايا المعنية بشكل انتقائي بأسلوب يشبه الالتقاط بالمغناطيس، ما يؤدي إلى انتزاع الخلايا المستهدفة من التيار المائع، وعدم المساس بالخلايا الأخرى، ومن ثم يتم إطلاق الخلايا الملتقطة وتنميطها في عملية تشبه الطباعة بالأبعاد الثنائية.

وأظهرت الدراسة أن المسبار الجديد يمتاز بكفاءة عزل للخلايا تصل حتى 100%، ونقاء فصل بنسبة 90%، مع معدل تنميط لا يتجاوز بضع ثوان. ويعتبر استخدام هذه الطريقة في فرز الخلايا وتنقيتها وتجميعها في أنماط يمكن التحكم بها بمثابة الخطوة الأولى في عملية هندسة الأنسجة.

أقرأ أيضًا:

علماء يتوصلون إلى فائدة جديدة لـ"الفياغرا" في زرع الخلايا الجذعية

ويمكن استخدام المسبار في الالتقاط التسلسلي والتوصيف للخلايا السرطانية المنتشرة الخلايا الخبيثة الموجودة في دم مرضى السرطان. وانطلاقاً من قدرة المسبار على إيداع الخلايا الملتقطة مباشرة على أي ركيزة مسطحة، يمكن اختبار هذه الخلايا لاحقاً بالأدوية العلاجية باستخدام ميزة الموائع الجزيئية للأداة نفسها.

وفي ورقة بحثية بعنوان "مسبار موائع جزيئية لفصل الخلايا تسلسلياً وتنميطها"، والتي جرى نشرها في مجلة ’لاب أون إيه تشيب‘، استعرض الباحثون عملية تطوير مسبار يمكنه فصل وتنميط الخلايا باستخدام قوى الهجرة الكهربائية الثنائية ضمن نظام موائع جزيئية مفتوح وعديم القنوات، ما يسمح بنمو الأنماط الخلوية في البنى المعقدة الشبيهة بالأنسجة. وقال محمد قسايمة الباحث الرئيسي والأستاذ المساعد في كلية الهندسة الميكانيكية والبيولوجيا الطبية في جامعة نيويورك أبوظبي: "يعتبر المسبار الجديد أداة فريدة متعددة الوظائف لمعالجة الخلايا في حيّز مفتوح. وبتوضيح طبيعته البسيطة والديناميكية والقابلة للتخصيص سنتمكن من تطوير طرق جديدة لتنميط الخلايا وهندسة الأنسجة، وتطبيقات أخرى في علوم الحياة والطب".

ومن جانبه، قال أيولا بريمو المؤلف الأول وزميل درجة الدكتوراه العالمية في كلية الهندسة الميكانيكية بجامعة نيويورك أبوظبي: "يمكن استخدام المسبار المطورة للمسح على أي ركيزة مسطحة، ولها القدرة على عزل خلايا محددة بناء على بصمتها الإلكترونية".

كما أوضح أنوب ميناكري عالم أبحاث في قسم الهندسة الميكانيكية لدى جامعة نيويورك أبوظبي والمؤلف الثاني للدراسة: "هذه أول دراسة تجمع قوى الهجرة الكهربائية الثنائية في مسبار بنظام موائع جزيئية مفتوح، والذي يمتاز بخواص العزل الديناميكي المائي والمسح".

وقد يهمك أيضًا:

دراسة حديثة تكشف أنّ دماغ الإنسان "يرمّم" خلله بنفسه أثناء النوم

دراسة تؤكد أن الدواء الذي أنتج لحجب نشاط البروتين المتغير ويمنع انتشار السرطان