لقد طور الباحثون هيكلًا صغيرًا تم بناؤه ذاتيًا. ويأملون أن يساعد ذلك في إصلاح النخاع الشوكي التالف.
هيلين ر. بلشر، الطبيعة (ترجمة: ديكلا أورين)
قد تكون هذه أصغر السقالات في العالم وأسهلها في التجميع. لقد طور الباحثون هيكلًا صغيرًا تم بناؤه ذاتيًا. ويأملون أن يساعد ذلك في إصلاح النخاع الشوكي التالف.
في كل عام في الولايات المتحدة وحدها يصاب حوالي 15,000 شخص في العمود الفقري. قليلون منهم يتعافون تمامًا، إذ يصعب على الخلايا الكأسية سد الفجوة في النخاع الشوكي التالف.
وحاول الباحثون بناء جسور فوق هذه الفجوات وبالتالي السماح للأعصاب بالنمو. معظم هذه الجسور مصنوعة من مواد صلبة مثل الكولاجين، وبالتالي تتطلب جراحة جراحية، مما قد يزيد من الصدمة في المنطقة المصابة.
ومن ناحية أخرى، وجد صامويل ستيب وزملاؤه من جامعة نورث وسترن في شيكاغو طريقة لبناء الجسر من مادة سائلة.
يقول ستاب إنه عندما يتم حقن المحلول في الحبل المشترك التالف للقوارض، فإنه يتحول إلى مادة صلبة تشبه الهلام. تم تصميم السقالة بحيث تتحلل بعد أربعة إلى ستة أسابيع ونأمل أن تترك وراءها حبلاً شوكيًا سليمًا.
يتكون السائل من جزيئات سالبة الشحنة. وعادة ما يحدث تنافر كهربائي بينهما، وتبقى المادة في حالة سائلة. ومع ذلك، عندما يلتقي السائل بجزيئات موجبة الشحنة، مثل أيونات الكالسيوم والصوديوم الموجودة في الأنسجة الحية، تتجمع الجزيئات معًا. يقول ستيف: "يحدث التجمع على الفور تقريبًا".
تم تصميم الجزيئات لتتجمع معًا بطريقة معينة، بحيث تشكل بنية من الأنابيب المجوفة الصغيرة. ويبلغ عرض كل أنبوب حوالي 5 نانومترات - وهو عرض أصغر بـ 10,000 مرة من عرض شعرة الإنسان - وطوله بضع مئات من النانومترات. البنية مسامية وتسمح للخلايا العصبية بالنمو من خلالها وحولها.
كما قام الفريق أيضًا بربط جزء صغير من البروتين بكل جزيء في السائل، والذي يمكن للأعصاب التعرف عليه والتشبث به. ويتوقع ستيف أن إضافة البروتين قد يساعد في تطور ونمو الخلايا العصبية.
يقول ديفيد موني، الذي يدرس هندسة الأنسجة في جامعة ميشيغان، إنه نظام متطور. يسمح النظام بالتحكم في عملية البناء الفيزيائية والبيولوجية للمبنى.
ومع ذلك، لا بد من التغلب على العديد من الصعوبات. وحتى بمساعدة السقالات الكيميائية، قد تظل الخلايا العصبية ترفض إعادة النمو.
بعد إصابة الحبل الشوكي، تشكل الخلايا المحيطة ندبة سميكة، كما توضح إليزابيث برادبري، الباحثة في الحبل الشوكي من جامعة كينجز كوليدج في لندن. لا يمكن للخلايا العصبية المرور عبر هذا الحاجز الذي لا يمكن اختراقه. وتضيف أنه قد يكون من الضروري إضافة إنزيمات إلى النظام، والتي تعمل على تفكيك هذه الندبة.
ولتحسين فرصة إصلاح الحبل الشوكي، حاول الفريق أيضًا إضافة خلايا عصبية جديدة إلى النظام. عندما تمت إضافة الخلايا الجنينية، وهي الخلايا التي يمكنها التمايز إلى خلايا محددة أخرى، مثل الخلايا العصبية، إلى المحلول، أصبحت خلايا عصبية وبدأت في النمو على الجسر الصلب. ويخطط الفريق لفعل الشيء نفسه في النخاع الشوكي للقوارض المصابة.
