מדעני רפואה של ג'ונס הופקינס השתמשו בכימיקלים זוהרים ובטכניקות אחרות כדי ליצור מפה תלת-ממדית של כלי הדם ותאי "גזע" המתחדשים מעצמם, המצפים וחודרים גולגולת עכבר. המפה מספקת מיקומים מדויקים של כלי דם ותאי גזע שמדענים יוכלו בסופו של דבר להשתמש בהם כדי לתקן פצעים וליצור עצם ורקמות חדשות בגולגולת.
"אנחנו צריכים לראות מה קורה בתוך הגולגולת, כולל המיקומים היחסיים של כלי דם ותאים וכיצד הארגון שלהם משתנה במהלך פציעה ולאורך זמן", אומר וורן גרייסון, Ph.D., פרופסור להנדסה ביו-רפואית ומנהל המעבדה להנדסת רקמות קרניופדיאלית ואורתופדית בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ג'ונס הופקינס. המעבדה שלו מתמקדת בפיתוח חומרים ביולוגיים ובהשתלת תאי גזע לתוך הגולגולת כדי ליצור מחדש רקמת עצם חסרה.
מדענים אחרים סיפקו מפות של חלקים קטנים של כלי דם ותאי גזע בגולגולת העכבר. "עם זאת, תמונה גדולה יותר של הגולגולת נותנת לנו הבנה טובה יותר של כל כלי הדם והתפוצה של סוגי תאי גזע שונים", אומרת אלכסנדרה רינדון, סטודנטית לתואר שני באוניברסיטת ג'ונס הופקינס ובבית הספר לרפואה והמחברת הראשונה של המאמר.
המפה החדשה, שפורסמה ב-28 באוקטובר תקשורת טבע, היא תצוגה תלת-ממדית של החלק העליון של גולגולת עכבר — עצם הגולגולת שלה, או קלוריה — המורכבת מארבע עצמות גולגולת מחוברות.
כדי ליצור את המפה, הכוללת מאות אלפי תאים, החוקרים של ג'ונס הופקינס השתמשו בארבע טכניקות מפתח כדי לאתר כלים ותאים.
ראשית, הם השתמשו באימונופלואורסצנטי כדי לתייג מולקולות על פני השטח של מגוון כלי דם ותאי גזע באמצעות כימיקל פלואורסצנטי, או זוהר.
לאחר מכן, המדענים משתמשים בתרכובת כימית המסייעת לאור לחדור לגולגולת מבלי להתפזר – שיטה הנקראת ניקוי רקמות אופטי. "זה גורם לגולגולת להיראות כמו זכוכית", אומר רינדון.
כדי לצלם את התמונה התלת-ממדית, המדענים השתמשו במיקרוסקופ לייטסheet, מכשיר שמצלם תמונות של חלקים גדולים של רקמה ברזולוציה גבוהה ובמהירות מהירה, אך ממזער את ההלבנה. "כלי זה עוזר לנו להימנע מהידרדרות של הצבע הפלורסנטי כאשר רקמות חשופות למקורות אור במשך זמן רב", אומר רינדון.
לבסוף, הם השתמשו בתוכנת מחשב כדי לזהות ולפלח את המבנים התאיים התלת-ממדיים של הגולגולת וליצור מחדש את הקואורדינטות והנפחים המרחביים של המבנים. "זה מראה לנו את השכיחות של תאי גזע ועצם ואת הכיוון שלהם בגולגולת", אומר רינדון.
המפה חשפה נישות שלא היו ידועות בעבר בגולגולת שבהן שוכנים תאי גזע, במיוחד ליד מבנים המכונים תעלות טרנסקורטיקליות, שהן תעלות קטנות החודרות לעצם הגולגולת ומחברות את הציפויים החיצוניים של הגולגולת לחללים במרכז המכילים מח עצם.
המדענים של ג'ונס הופקינס עובדים כדי להתאים את שיטת יצירת המפה התלת-ממדית כדי לדמיין את הגולגולת האנושית, שהיא מאתגרת בגלל גודלה הגדול של הגולגולת האנושית והאופן שבו האור עובר דרכה. עם זאת, השיטה יכולה לשמש ליצירת מפות תלת ממדיות של סוגי תאים בתוך עצם ורקמות אנושיות אחרות.
המחקר נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע, המכון הלאומי לחקר שיניים וגולגולתי של המכון הלאומי לבריאות (F31DE029109, R01DE027957), קרן ARCS מטרופוליטן וושינגטון פרק ומענק מכשור משותף של המכון הלאומי לבריאות (1S10OD020152-01A1).
מדענים נוספים שתרמו לעבודה כוללים את שיאונן ליו מבית החולים ננפאנג, האוניברסיטה הדרומית לרפואה בסין; סטפני פרהט ודניאל קוטו באוניברסיטת אוטווה; ואלכסנדר פרדומו-פנטוג'ה, טימותי וויתם ומיי וואן מג'ונס הופקינס.
סרטון של מפה תלת מימדית של גולגולת עכבר: https://www.youtube.com/watch?v=VGNdBcHNo7E
מקור הסיפור:
חומרים המסופק על ידי רפואה של ג'ונס הופקינס. הערה: ניתן לערוך את התוכן לפי הסגנון והאורך.
.
קישור לכתבת המקור – 2021-11-19 03:36:16
