ابتكر باحثو جامعة "برينستون" في أمريكا جهازا يمكنه قطع مجموعات من الخلايا مثل الأغنام، وتوجيهها وتحريكها بدقة عن طريق معالجة المجالات الكهربائية، وتقليد المجالت الكهربائية الموجودة في جسم الإنسان أثناء شفائه من الأمراض والجروح.
وعرف العلماء منذ فترة طويلة أن الإشارات الكهروكيميائية التي تحدث بشكل طبيعي داخل الجسم يمكن أن تؤثر على هجرة الخلايا ونموها وتطورها.
وهي ظاهرة تعرف باسم الانحناء الكهربائي، وهذه السلوكيات ليست مفهومة تمامًا مثل الانجذاب الكيميائي، حيث تستجيب الخلايا لاختلافات التركيز الكيميائي.
ويتيح النظام الجديد، الذي تم تجميعه من أجزاء غير مكلفة ومتاحة، للباحثين معالجة وقياس حركات الخلايا المستزرعة بطريقة موثوقة ومتكررة.
Well this is cool... Researchers use electric fields to herd cells like flocks of sheep - story via @EPrinceton @MollySharlach https://t.co/gp7bWYcLF0 pic.twitter.com/aJ5Mk0aBKw
— Bumper DeJesus (@bumperdejesus) June 24, 2020
قال المؤلف المشارك في الدراسة البروفيسور توم زاجدل، إن الأنظمة السابقة لدراسة استجابات الخلايا للمجالات الكهربائية "إما مُفصَّلة ومصنوعة يدويًا، مع وجود مشكلات في قابلية التكاثر، أو تتطلب مرافق تصنيع تجعلها باهظة الثمن وغير قابلة للوصول إلى العديد من المختبرات".
وأضاف "أردنا استخدام طرق من المواد الأولية السريعة لصنع جهاز محدد جديد وصغير يمكن تثبيته على أي شيء".
وقال المؤلف الرئيسي للدراسة، الأستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية وهندسة الفضاء، دانييل كوهين، إن "هناك الكثير من المجهول حول كيفية اكتشاف الخلايا الفردية لمثل هذه الحقول، لكن جمال ديناميات تحرك الحشد (تحرك الخلايا كمجموعات) هو أنه حتى إذا لم تفهم كل شيء عن الخلايا بمفردها، فلا يزال بإمكاننا هندسة سلوكياتها على مستوى المجموعة لتحقيق نتائج عملية".
"A technique to address not just individual cells' activities in response to bioelectric cues, but the action of a cell collective... to understand how physical forces play into the kind of cooperativity we see in embryogenesis, regeneration & cancer." - https://t.co/y3bxoistVp
— Robert Horvitz (@open_spectrum) June 24, 2020
يحتوي جهاز "SCHEEPDOG" على زوجين من الأقطاب الكهربائية يتم استخدامها لتوليد المجالات الكهربائية على طول المحاور الأفقية والرأسية، بالإضافة إلى تسجيلات قياس، لقياس الجهد والمواد المتكاملة لفصل الخلايا عن المنتجات الثانوية الكيميائية للأقطاب بالإضافة لبطارية صغيرة.
