آخرین مطالب

محققان تکنیک تصویربرداری in vivo طولانی مدت را برای درک بهتر و درمان آسیب نخاعی توسعه دادند


ستون فقرات

اعتبار: Unsplash/CC0 دامنه عمومی

یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دانشمندان دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ (HKUST) یک فناوری نوآورانه برای تصویربرداری درون تنی از فرآیندهای بیولوژیکی مهم دخیل در آسیب و ترمیم نخاع ایجاد کرده است که راه را برای درک بهتر این موضوع هموار می کند. آسیب شناسی و درمان بالقوه آسیب نخاعی (SCI).

یک بسته محکم از سلول های عصبی (نرون ها و گلیا) و مسیرهای عصبی (آکسون ها)، نخاع به عنوان یک شاهراه اطلاعات اولیه بین مغز و اعصاب محیطی در بقیه بدن ما عمل می کند. آسیب به نخاع یک آسیب عصبی ویرانگر و تا حد زیادی غیرقابل برگشت است و می تواند منجر به ناتوانی مادام العمر و فلج بدون درمان در دسترس شود.

در حالی که تصویربرداری نقش مهمی در درک عملکرد نخاع و پاسخ آن به توهین‌های پاتولوژیک و روش‌های درمانی ایفا می‌کند، در حال حاضر هیچ روش موثری برای گرفتن نخاع آسیب دیده در سطح فرآیندهای سلولی بدون فعال کردن پاسخ ایمنی وجود ندارد. تکنیک‌های تصویربرداری مرسوم به بیماران نیاز دارند که بافت نخاع خود را برای افزایش وضوح تصویر حذف کنند، یا در معرض خطر ایجاد پاسخ‌های ایمنی در بافت نخاع قرار گیرند، که ممکن است بر روند بیماری در حال بررسی تأثیر بگذارد.

اکنون، یک تیم تحقیقاتی به رهبری پروفسور کو جیانان، استاد گروه مهندسی برق و کامپیوتر، و پروفسور لیو کای، دانشیار بخش علوم زیستی در HKUST، رویکرد جدیدی را برای دستیابی به اهداف طولانی مدت و تکراری نشان داده اند. تصویربرداری پایدار، با وضوح بالا و بدون التهاب in vivo نخاع در مدل‌های موش.







یک آکسون (به رنگ زرد) توسط لیزر پالس فوق سریع (که با فلش قرمز مشخص شده است) قطع می شود و نشان می دهد که سلول های ایمنی (به رنگ سبز) به سرعت واکنش نشان می دهند و به محل آسیب می رسند. اعتبار: HKUST

در پروتکل پیشنهادی آنها، لیگامنتوم فلاووم (LF) – رباط‌هایی که مهره‌های مجاور را در ستون فقرات ما به هم متصل می‌کنند – برای محافظت از بافت نخاع زیرین و کاهش خطر ابتلا به التهاب فعال‌کننده پنجره تصویربرداری حفظ می‌شود. اما حفظ لایه LF همچنین به معنای قربانی کردن کیفیت تصویربرداری است، زیرا این لایه باعث پراکندگی نوری می شود و منجر به کاهش عمق نفوذ تصویربرداری نخاع می شود.

برای حل این مشکل، تیم یدیکسانول، یک ترکیب غیر سمی تایید شده توسط FDA را به عنوان یک محیط پاک کننده نوری برای پنجره تصویربرداری استفاده کرد و شفافیت آن و همچنین کنتراست و وضوح تصویر را تا حد زیادی افزایش داد. در مقایسه با روش‌های قبلی، تکنیک پاک‌سازی نوری مبتنی بر یدیکسانول به محققان اجازه می‌دهد تا بافت کمتری از نخاع را بدون به خطر انداختن کیفیت تصویر برداری بردارند، بنابراین تعداد جلسات تصویربرداری را به میزان قابل توجهی به 15 جلسه در 167 روز افزایش می‌دهند.

با استفاده از این پنجره بین مهره ای پاک شده نوری، تیم دینامیک نورون-گلیا را مورد مطالعه قرار داد و تماس تقویت شده میکروگلیا با گره های Ranvier را در طول دژنراسیون آکسون مشاهده کرد، که راه امیدوارکننده ای را برای مطالعه تعامل بین سلول های ایمنی و گره های Ranvier در شرایط عادی و آسیب دیدگی باز کرد. نتایج اخیرا در منتشر شده است ارتباطات طبیعت.







سلول های ایمنی به سرعت گره Ranvier (که با یک فلش بنفش مشخص شده است) را در فاصله مشخصی از محل آسیب دیده می پوشانند و انحطاط بیشتر آکسون را متوقف می کنند. اعتبار: HKUST

پروفسور کو که متخصص مهندسی نور و علوم با اطلاعات گسترده است، گفت: با توجه به مشکلات مربوط به تصویربرداری طولانی مدت و تکراری نخاع، این نوآوری ابزار مهم و پرکاربردی برای مطالعه آسیب نخاعی خواهد بود. تجربه در طیف‌سنجی نوری خطی و غیرخطی in vivo و تصویربرداری از بافت‌های بیولوژیکی از انواع مدل‌های حیوانی.

پروفسور لیو، که علایق تحقیقاتی وی شامل مکانیسم های سلولی و مولکولی بازسازی آکسون است، افزود: “با اجتناب از التهاب ناشی از جراحی، ما می توانیم میکروگلیا را از مرحله استراحت تا مرحله فعال سازی ردیابی کنیم و تعامل عملکردی آن با آکسون های در حال تخریب و بازسازی شده در نخاع را درک کنیم.” در سیستم عصبی مرکزی پستانداران بالغ “تصویربرداری درون تنی در مدل های حیوانی زنده، بینش های بیولوژیکی جدیدی را نشان می دهد که منجر به راهبردهای درمانی کارآمد برای درمان SCI می شود.”


هیدروژل جدید به بازسازی عصبی پس از آسیب نخاعی کمک می کند


اطلاعات بیشتر:
Wanjie Wu و همکاران، تصویربرداری طولانی مدت in vivo از نخاع موش از طریق یک پنجره بین مهره ای پاک شده نوری، ارتباطات طبیعت (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-29496-x

ارائه شده توسط دانشگاه علم و صنعت هنگ کنگ

نقل قول: محققان تکنیک تصویربرداری in vivo طولانی مدت را برای درک بهتر و درمان آسیب نخاعی توسعه داده اند (2022، 12 آوریل) در 12 آوریل 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-04-long-term-vivo-imaging بازیابی شده است. -technique-spinal.html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.