ไฮโดรเจลช่วยสร้างเนื้อเยื่อใหม่ในบริเวณที่สมองถูกทำลาย

เลือดออกในสมองและมะเร็งสมองเป็นสาเหตุสำคัญของการเสียชีวิตและความพิการทั่วโลก สมองมีความเสี่ยงเป็นพิเศษต่อความเสียหายจากภาวะขาดเลือด ซึ่งการสูญเสียเลือดไปเลี้ยงจะนำไปสู่การสูญเสียปริมาตรของเนื้อเยื่อสมองและการก่อตัวของโพรง และไม่เหมือนกับส่วนอื่นๆ ของร่างกายที่กระบวนการสมานแผลเกิดขึ้นเอง การสูญเสียเนื้อเยื่อประสาทนั้นไม่สามารถย้อนกลับได้

การพัฒนา

เทคนิคที่มีประสิทธิภาพสำหรับการสร้างเนื้อเยื่อสมองเป็นสิ่งจำเป็นอย่างเร่งด่วนเพื่อช่วยรักษาสภาวะที่คุกคามชีวิตเหล่านี้ อย่างไรก็ตาม จนถึงปัจจุบันยังไม่มีกลยุทธ์การรักษาที่กำหนดไว้ ทางออกหนึ่งที่เป็นไปได้อาจอยู่ที่วิศวกรรมเนื้อเยื่อประสาท นั่นคือการใช้วัสดุชีวภาพเพื่อสร้างนั่งร้านที่เติมการสูญเสีย

ปริมาตร ทำให้เซลล์สามารถย้ายเข้าไปในพื้นที่ที่เสียหายและสร้างเนื้อเยื่อใหม่ได้ขณะนี้ นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยฮอกไกโดได้สร้างไฮโดรเจลสังเคราะห์ซึ่งเป็นโครงสร้างที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อประสาทในบริเวณที่สมองถูกทำลาย อธิบายการศึกษาในรายงานทางวิทยาศาสตร์

ทีมงานแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจลที่ใช้ร่วมกับเซลล์ต้นกำเนิดประสาท (NSCs) สามารถปลูกเนื้อเยื่อสมองใหม่ ซึ่งเป็นแนวทางที่เป็นไปได้สำหรับการสร้างเนื้อเยื่อสมองใหม่ การเพิ่มประสิทธิภาพของไฮโดรเจลเพื่อสร้างสารตั้งต้นในอุดมคติสำหรับการสร้างเนื้อเยื่อสมองขึ้นใหม่และเพื่อนร่วมงาน

ได้เปลี่ยนประจุไฟฟ้าของไฮโดรเจลเพื่อกำหนดเงื่อนไขที่ NSCs สามารถยึดติดและเติบโตได้อย่างมีประสิทธิภาพ พวกเขาพบว่าไฮโดรเจลที่เป็นกลางที่มีส่วนผสมของโมโนเมอร์ประจุลบและไอออนบวก (C1A1) ในสัดส่วน 1:1 สร้างโครงร่างที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการยึดติด การเติบโต 

และการแยกความแตกต่างของ NSC นักวิจัยใช้การแช่แข็งเพื่อสร้างรูพรุนในไฮโดรเจล C1A1 และเปิดใช้งานการเพาะเลี้ยงเซลล์ 3 มิติในโครงสร้างรูพรุน พวกเขายังปรับอัตราส่วนของโมเลกุลสารเชื่อมขวางเพื่อให้ได้ความแข็งที่ใกล้เคียงกับของเนื้อเยื่อสมอง ซึ่งเป็นตัวแปรที่สำคัญเนื่องจากความแข็ง

ของสารตั้งต้น

ในการเพาะเลี้ยงเซลล์สามารถส่งผลต่อทิศทางของการแยกเซลล์ต้นกำเนิดได้หลังจากปรับสูตรไฮโดรเจลให้เหมาะสมแล้ว นักวิจัยได้ตรวจสอบศักยภาพในการสร้างเนื้อเยื่อสมองในร่างกายใหม่ พวกเขาสร้างแบบจำลองการบาดเจ็บที่สมองในหนูโดยการเอาเนื้อเยื่อสมองขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม.

ลึก 1 มม. แล้วฝังไฮโดรเจลที่มีรูพรุนเข้าไปในโพรงทรงกระบอกในวันที่ 56 หลังจากการฝังไฮโดรเจล ขอบเขตระหว่างเนื้อเยื่อสมองและไฮโดรเจลถูกบดบัง ในขณะที่โพรงยังคงอยู่ในสมองส่วนควบคุมอย่างชัดเจน กล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนต์เผยให้เห็นว่าเซลล์ภูมิคุ้มกันและแอสโทรไซต์จากเนื้อเยื่อ

สำหรับการสร้างเนื้อเยื่อสมองใหม่อย่างมีประสิทธิภาพ การสร้างเครือข่ายหลอดเลือดในเนื้อเยื่อใหม่เป็นสิ่งสำคัญ เพื่อกระตุ้นการเกิดหลอดเลือด นักวิจัยได้แช่ไฮโดรเจล C1A1 ในปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือดบุผนังหลอดเลือด (VEGF) ก่อนที่จะฝังเข้าไปในสมองของหนู การถ่ายภาพ 

ในร่างกายโดยใช้กล้องจุลทรรศน์โฟตอนแบบ 2 โฟตอนเผยให้เห็นว่าขั้นตอนนี้นำไปสู่การก่อตัวของหลอดเลือดภายในไฮโดรเจล 2-3 สัปดาห์หลังการปลูกถ่าย หลังจากผ่านไปสามสัปดาห์ เมื่อหลอดเลือดก่อตัวขึ้นและเซลล์ ของโฮสต์ได้ย้ายออกไป ทีมได้ฉีด NSCs ที่ติดฉลากเรืองแสงเข้าไป

ในไฮโดรเจล

ที่ฝังไว้ในสมองของหนู สี่สิบวันต่อมา ภาพเรืองแสงแสดงการมีอยู่ของสเต็มเซลล์ที่มีชีวิตในไฮโดรเจล โดยมีอัตราการรอดชีวิตของเซลล์สูง NSC บางส่วนได้แยกความแตกต่างออกเป็นเซลล์เกลียหรือเซลล์ประสาทใหม่ และเซลล์ประสาทใหม่บางส่วนได้ย้ายเข้าสู่เนื้อเยื่อสมองโฮสต์โดยรอบ

นักวิจัยชี้ให้เห็นว่าการฉีด NSCs เพียงอย่างเดียวหรือ NSCs ที่มีการควบคุม Matrigel ไม่สนับสนุนการอยู่รอดของเซลล์ในสมองของหนู พวกเขายังเน้นย้ำถึงความสำคัญของกระบวนการสองขั้นตอน การฝังไฮโดรเจลและ NSCs ในเวลาเดียวกันไม่ประสบผลสำเร็จ ในที่สุด พวกเขาทราบว่าพวกเขา

“เราแสดงให้เห็นว่าไฮโดรเจลที่มีรูพรุนที่มีประจุไฟฟ้า C1A1 สามารถทำหน้าที่เป็นโครงร่างสำหรับความบกพร่องของเนื้อเยื่อสมอง และการปลูกถ่าย NSCs แบบขั้นบันไดลงในไฮโดรเจลหลังการฝังเจลอาจกระตุ้นการสร้างเนื้อเยื่อสมองใหม่พร้อมกับไฮโดรเจลที่ฝัง” ทีมงานเขียน “ดังนั้น วิธีการฟื้นฟู

ระบบประสาทแบบสองขั้นตอนนี้อาจกลายเป็นแนวทางใหม่สำหรับการสร้างเนื้อเยื่อสมองเพื่อการรักษาหลังจากสมองได้รับความเสียหายในอนาคต”“ขณะนี้เรากำลังพยายามพิสูจน์การฟื้นตัวของการทำงานด้วยวิธีการของเรา โดยใช้แบบจำลองเมาส์ของความเสียหายของสมอง” ผู้เขียนอาวุโส

ใน AI ทำให้ ล้าสมัย แต่อาจมีความเกี่ยวข้องมากกว่าที่เคยเป็นมา นักวิทยาศาสตร์หลายคนหวังว่าการทดสอบทัวริงสามารถช่วยผลักดันการวิจัยเพื่อตอบคำถามสำคัญใน AI แทนที่จะมุ่งเน้นไปที่เมตริกแคบๆ เช่น คะแนนเดียวสำหรับงานที่เข้าใจภาษายากๆ ปัญหาเปิดที่สำคัญบางประการใน AI 

คือการพัฒนาเครื่องจักรที่สามารถสรุป อธิบายได้ มีประสิทธิภาพ และสามารถทำงานได้ข้ามเขตข้อมูลและสื่อกลางได้อย่างไร การทดสอบทัวริงได้รับการพัฒนาเช่นกัน โดยนักวิจัยได้เสนอให้เปลี่ยนกฎเพื่อจำกัดจำนวนหน่วยความจำและพลังงานที่โปรแกรมทำการทดสอบสามารถมีได้ เช่นเดียว

กับที่ความฉลาดของมนุษย์ถูกจำกัดด้วยความจำและความสามารถของสมอง ดังนั้นความฉลาดของเครื่องจักรจึงควรถูกจำกัดไว้เฉพาะเครื่องจักรที่คิดมากกว่าที่จะแข่งขันด้วยกำลังดุร้าย “ความสามารถในการอธิบายได้” จะเป็นองค์ประกอบสำคัญของการทดสอบทัวริงสมัยใหม่ ซึ่งหมายความว่าการออกแบบอัลกอริทึมจะต้องแสดงให้เห็นว่ามันมาถึงคำตอบได้อย่างไร 

credit: brave-mukai.com bigfishbaitco.com LibertarianAllianceBlog.com EighthDayIcons.com outletonlinelouisvuitton.com ya-ca.com ejungleblog.com caalblog.com vjuror.com