أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
طور فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي، جهازاً لفحص الأعضاء الدقيقة في جسم الإنسان لمحاكاة أنسجة الجسم وأعضائه بشكل أفضل والحصول على المزيد من الفهم الشامل لآلية تفاعل الخلايا مع الأدوية الجديدة، وذلك عبر تطوير نظام إلكتروني حيوي جديد يساهم في دعم هياكل الخلايا ثلاثية الأبعاد، وفحصها.
وأوضح الدكتور تشارالامبوس بيتساليديس، الأستاذ المساعد في الفيزياء في جامعة خليفة أحد أعضاء الفريق البحثي أن إعادة بناء جسم الإنسان من خلال الطبق المخبري الخاص بزراعة الخلايا تعتبر أمراً ليس سهلاً، لذلك، يتم اللجوء إلى الطرق المخبرية لدراسة خلايا الإنسان والخلايا البكتيرية والحيوانية في بيئة تتطلب عزل بعض الخلايا بهدف إيجاد بيئة مناسبة لإجراء التجارب، إلا أن التحدي الرئيس لنماذج التجارب المختبرية الخاصة بالخلايا يكمن في محاكاة النظام الحيوي الحقيقي المراد دراسته بشكل دقيق.
وقال الدكتور تشارالامبوس: «ينشأ فهمنا لطبيعة نمو الخلايا والأنسجة في جسم الإنسان ووظائفها وتوازنها من خلال الفحوص الخلوية ثنائية الأبعاد التي تعتمد على طبقات خلوية أحادية مزروعة على سطح صلب ومستوٍ، وعلى الرغم من تطبيق هذه الفحوص في كل من البحوث الأساسية وبحوث فحص السمية، إلا أنه لا يمكن الاستفادة منها في إعادة بناء بيئة ميكروية ثلاثية الأبعاد في جسم الكائن الحي».
وبيّن أنه يمكن إعادة بناء بيئة ميكروية ثلاثية الأبعاد بالاستعانة بهياكل مختبرية متخصصة بالهندسة الميكروية لتقوم بوظيفة الأغشية التي تبني الخلايا أنسجتها عليها. وتشكل هذه الأغشية أيضاً فواصل تساهم في تقسيم البيئات متعددة الخلايا وتنظيم مواقعها.
وأضاف: من ناحية أخرى، يتيح دمج الأجزاء الكهربائية إمكانية تسجيل عملية نمو الخلية ووظائفها في الوقت الفعلي، ما يوفر الفرصة للتعامل مع هذه النماذج الحيوية دون اللجوء للتشخيص الجراحي للحصول على قدر كبير من المعلومات الدقيقة.
وأطلق الفريق البحثي على الهياكل المختبرية الخاصة بإجراء الفحوص الميكروية اسم «نظام الأغشية العابرة الكهربائي»، ويتميز بقدرته على دعم الهياكل الهندسية في الخلايا ثلاثية الأبعاد المعقدة ورصدها، كما يحظى بقدرات عالية تؤهله ليكون أداة عالمية لعلماء الأحياء للاستفادة منه في الاختبارات عالية الفعالية في مجال فحص الأدوية. وتابع الدكتور تشارالامبوس: يمكننا استخدام نظام الأغشية العابرة الكهربائي من إنتاج هياكل خلوية عالية التعقيد ورصد آلية تطور الخلية ونمو الأنسجة ووظائفهما، ويجمع هذا النظام ما بين منهجيات هندسة الأنسجة والأجزاء الكهربائية، حيث تساهم المنهجيات في تعزيز تطور الخلايا في نطاق ثلاثي الأبعاد
ويُتوقع أن تلعب الإلكترونات الحيوية دوراً محورياً في الابتعاد عن الدراسات القائمة على الحيوانات.
وفي سياق متصل، قام الفريق البحثي باختبار نظام الأغشية العابرة الكهربائي من خلال تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد لأمعاء الإنسان والاستفادة من الأجزاء الكهربائية للكشف عن أية اختلالات في الحاجز المعوي.
