محافظت از نوزادان پیش از تولد با فناوری «جفت روی یک تراشه»

درک ما از سلامت در دوران بارداری به لطف توسعه فناوری «جفت روی تراشه» می‌تواند به اوج جدیدی برسد. این فناوری نوآورانه که توسط نیکول هاشمی (Nicole Hashemi)، دانشیار مهندسی مکانیک در دانشگاه ایالتی آیووا و تیم تحقیقاتی او توسعه یافته است، پتانسیل پیشرفت پزشکی شخصی و بهبود ایمنی درمان‌های دوران بارداری را دارد.

به نقل از اس‌اف، جفت عضوی جذاب است که نقش مهمی در رشد جنین دارد. این ماده به عنوان یک مانع بین خون مادر و جنین عمل می‌کند و اجازه تبادل مواد مغذی، اکسیژن و مواد زائد را می‌دهد و در عین حال از جنین در برابر مواد مضر محافظت می‌کند. با این حال، مطالعه جفت در لحظه برای محققان یک چالش بوده است، زیرا مشاهده آن بدون روش‌های تهاجمی دشوار است.

این همان جایی است که جفت روی تراشه وارد عمل می‌شود. اندازه این دستگاه مشابه یک کارت اعتباری است و از دو میکروکانال تشکیل شده که عرض و ارتفاع آن فقط یک میلیونم متر است که توسط یک غشای متخلخل از هم جدا شده‌اند. یک کانال نشان‌دهنده جریان خون مادر است، در حالی که کانال دیگر نشان‌دهنده جریان خون جنین است. غشای بین کانال‌ها سد جفتی را شبیه‌سازی می‌کند، به خصوص زمانی که با سلول‌های اندوتلیال یا سدساز پوشانده می‌شوند.

با پمپاژ مایعات به درون این مدل، محققان می‌توانند نحوه عبور مواد مختلف مانند داروها و مواد مغذی از سد جفت را از مادر به جنین و بالعکس آزمایش کنند. این فناوری می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا فرآیندهای پیچیده‌ای را که در جفت رخ می‌دهد و نحوه تأثیر آنها بر رشد جنین را درک کنند.

هاشمی و تیمش از سال ۱۳۹۴ روی این پروژه کار کرده‌اند و پافشاری آنها بالاخره نتیجه داده است.

هاشمی در بیانیه‌ای می‌گوید: ما همچنان در حال کار بر روی پروژه «جفت روی یک تراشه» هستیم. ما در تلاشیم تا پلتفرم‌های حسگری را طراحی کنیم که بتوان آنها را با این مدل ادغام کرد.

یکی از پلتفرم‌های سنجش، از یون‌ها، اتم‌ها و مولکول‌هایی با تعداد الکترون‌های مختلف که بارهای مثبت یا منفی ایجاد می‌کنند، استفاده می‌کند تا چگونگی واکنش سلول‌ها به نیروهای مکانیکی یا عوامل استرس‌زای شیمیایی را حس کند. پلتفرم دیگر از فناوری تصویربرداری «فوق طیفی» استفاده می‌کند که طیف وسیعی از نور را ثبت می‌کند تا چگونگی واکنش سلول‌ها به عوامل استرس‌زای شیمیایی را حس کند.

هاشمی امیدوار است علاوه بر این بسترهای سنجش، از سلول‌های خود بیمار در مدل جفت روی تراشه برای پیشبرد پزشکی شخصی استفاده کند. این می‌تواند منجر به آزمایش دقیق‌تر برای سرعت انتقال ترکیبات خاص و تنظیم سطوح ایمنی برای بیماران شود.

جفت روی تراشه پیش از این نیز چندین کاربرد بالقوه را نشان داده است. در یک مطالعه منتشر شده، محققان انتقال کافئین را در سد جفت دنبال کردند. آنها همچنین یک مشارکت تحقیقاتی با کالج پزشکی دانشگاه نبراسکا برای اندازه‌گیری حرکت نانوداروها از طریق سد جفت دارند.

هاشمی می‌گوید: ایده‌های زیادی در مورد نحوه استفاده از این فناوری وجود دارد.

با درک بهتر چگونگی عبور مواد از سد جفت، دانشمندان می‌توانند درمان‌های ایمن‌تر و مؤثرتری را برای زنان باردار و فرزندان متولد نشده‌شان ایجاد کنند. این می‌تواند شامل سیستم‌های دارورسانی هدفمندتر، بهبود تغذیه قبل از تولد و نظارت بهتر بر سلامت جنین باشد.