למחברים אין הצהרות לגבי ניגודי עניינים.

מיקרו בקנה מידה הנדסה לביולוגיה של התא

Micro-scale Engineering for Cell Biology

ג'ואל גולדמן. אני פרופסור חבר להנדסת חשמל ומדעי המחשב ב-MIT. אני כאן כבר חמש שנים.ובאופן כללי, אנו עוסקים בשילוב של הנדסה במיקרוסקאלה המיושמת לביולוגיה של התא. המחקר שלנו מתמקד בשני תחומים עיקריים. האחד הוא ציטומטריה של תאים באופן כללי, הכוללת פעולות כגון פיתוח פלטפורמות במיקרוסקאלה למיון תאים.חלק גדול מהפעילות מבוסס על היכולת לבצע מיון לאחר מיקרוסקופיה, כך שניתן יהיה לדמות ולאחר מכן לבודד תאים שונים, או ליצור מערכים מוגדרים של תאים, למשל סוג תא A יחד עם סוג תא B, החשופים לגירוי C, ופונקציונליות מסוג זה. החלק השני של המעבדה מתמקד במיקרו-טכנולוגיות עבור ביולוגיה של תאי גזע. המיקוד העיקרי שם הוא בתאי גזע עובריים, בעיקר בבחינת תהליכי התחדשות עצמית.אנו מבצעים מספר פעולות שונות. אנו עורכים תרבית מיקרופלואידית שבה אנו משתמשים בפרפוזיה של הנוזל כדי לנסות להשיג שליטה טובה יותר על האיתות הדיפוזיבי. כמו כן, אנו מבצעים תבניית מושבות כדי להיות מסוגלים לשלוט באינטראקציות בין מושבות.לאחר מכן אנו מבצעים תבניתיות של תאים, וכאן נכנס לתמונה ה-bio flip chip, המהווה דרך להוביל למעשה תאים בודדים ולמקמם בתצורות מוגדרות. חקר התאים על הפלטה הוא גישה פנטסטית, ובמהלך 25 השנים האחרונות יכולנו ללמוד רבות על ביולוגיה של תאי גזע באמצעות עבודה על פלטה. לפיכך, זוהי גישה מצוינת, ואם היא עובדת, כדאי להשתמש בה.אך ישנם מקרים שבהם השליטה הנוספת, המגיעה עד לקנה המידה של התאים, היא חשובה. וכאשר חושבים על מידת הדיוק שבה מווסת ההתפתחות in vivo, לא קשה לדמיין שהיכולת לשלוט במי עם התאים מתקשרים, על מה הם יושבים ובמה הם טבולים, באופן תלוי זמן ובקנה מידה תאי, תהיה חשובה להתפתחות הרקמה. מורפוגנזה ואירועים מסוג זה; כאשר מפתחים טיפול, זהו יתרון משמעותי להבין באמת את הביולוגיה הבסיסית של הסיבה לכך שדבר מה קורה.לפיכך, רבים מהמכשירים שלנו נועדו לאפשר את פיתור השאלות היסודיות הללו, שאלות בסיסיות כמו מדוע תאים, מדוע תאי גזע עובריים מחליטים להתחדש? התחדשות לעומתו דיפרנציאציה. ובנוסף, קיימת גם הסוגיה של ניסיון להגדיל את קנה המידה של הייצור, ואז תרצו להבין אילו גורמים הם חשובים בתהליך הגדלה זה.כך למשל, עבור ה-bio flip chip, אנו מתחילים לשאול שאלות לגבי איזה מצב, כיצד עליך להנמיח את התאים כדי למקסם את מה שמעניין אותך – בין אם מדובר במצב לא מובחן, ביעילות ההזריעה, וכן הלאה. אלו הם סוגי הסוגיות הללו. ושלישית, בהקשר לכך, היא כל מערכת השאלות הנוגעת לשאלה מדוע תאי גזע פלוריפוטנטיים (iPS) של עכבר שונים מתאי גזע פלוריפוטנטיים של בן אדם?במה הם שונים? האם מדובר בתוצר לוואי של התרבות (culture artifact)? האם זהו הבדל יסודי?סוגים אלו של שאלות. אני חושב שבחמש עד 10 השנים הבאות תתחילו לראות טיפולים חדשים שמתפתחים, שנובעים מתאי גזע עובריים, דבר שלדעתי טרם הוכח. אך אתם יודעים, חלק מהעבודות בנוגע לתכנות מחדש שפורסמו לאחרונה וחלק מנקודות הסיום שאנשים מצליחים להגיע אליהן הן מרשימות מאוד.לכן אני חושב שבעוד שמלפני מספר שנים הייתי אומר שזה רחוק בעשרים שנה, כעת אני חושב שזה קרוב יותר לחמש עד 10 שנים.

מיקרו בקנה מידה הנדסה לביולוגיה של התא

במאמר זה

גילויים

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות