٢٦ اكتوبر ٢٠١٧
المعهد الفيدرالي السويسري للتنكلوجيا
المترجم: ابو طه / عدنان احمد الحاجي
المقالة رقم ٤٧٤ لسنة ٢٠١٧
How much does life weigh?
26.10.2017
Swiss Federal Institute of Technology
طور باحثون من المعهد الفيدرالي السويسري للتنكلوجيا ETH في زيورخ ميزاناً لوزن الخلايا، يسمح بتحديد وزن خلايا حية فردية وأي تغييرات في هذا الوزن بسرعة وبدقة لأول مرة. وقد أثار الاختراع أيضا اهتماما كبيرا سواء داخل أو خارج المجال البيولوجي.
من دود الأرض وعباد الشمس إلى البشر، نحن جميعا متكونون من خلايا، لذلك ليس من المستغرب أن يعمل الباحثون بجد في التحقيق في لبنات الحياة الأساسية هذه. لقد اكتشفوا بالفعل العديد من أسرارها، ولكن حتى الآن، لم يكن من الممكن قياس وزن الخلايا الحية وكيف تتغير في الوقت الحقيقي، لأنه لم توجد طريقة مناسبة للقياس
ميزان الخلية الجديد له دقة عالية
وقد تغير ذلك الآن: بالتعاون مع كريستوف جيربر وساشا مارتن من جامعة بازل وجيسون ميرسر من كلية لندن الجامعية، طور علماء من مجموعة أبحاث الفيزياء الحيوية، بقيادة الأستاذ الدكتور دانيال جيه مولر، ميزاناً جديداً للخلية. هذا ليس فقط يمكنهم من قياس كتلة الخلايا الحية في وقت قصير جدا، ولكن أيضا مراقبة كيف يتغير وزنها بمرور الوقت. يمكنهم القيام بذلك بدقة ميلي ثانية وواحد على تريليون من الغرام.
الخلايا، والتي عادة ما تزن حوالي ٢-٣ نانوغرام، تم وزنها تحت ظروف مسيطر عليها في غرفة زراعة الخلايا. هنا تفصيلات اكثر عن الطريقة احجمنا عن ترجمتها فمن يرغب في معرفة التفاصبيل يرجى مراجعة المصدر على الرابط في نهاية المقال. .
ملاحظة الوزن ونشاط الخلايا في نفس الوقت
تُحث عتلة المجهر على التذبذب قليلا عن طريق ليزر أزرق نابض في نهاية العتلة الثابت. ليزر تحت الأشعة الحمراء الثاني يقيس التذبذبات في الطرف الآخر، حيث تتعلق الخلية - أولا بدون الخلية وبعد ذلك مع وحود الخلية. يقول ديفيد مارتينيز مارتن، المخترع الرئيسي لميزان الخلية: "يمكن حساب كتلة الخلية من الفرق بين التذبذبين".
وزن الخلايا الحية يتذبذب
وهذا يسمح للباحثين بتتبع، على سبيل المثال، كيف يتغير الوزن أثناء دورة الخلية والانقسام الخلوي، وتأثير المواد المختلفة على كتلة الخلية، وما يحدث عندما تصاب بفيروس. مارتينيز مارتن وفلاششنر أجريا العديد من هذه التجارب.
شيء واحد جدير بالملاحظة: "لقد أثبتنا أن وزن الخلايا الحية يتذبذب بشكل مستمر بنسبة تتراوح بين واحد إلى أربعة في المئة وهي تنظم وزنها الكلي"، كما يقول مارتينيز مارتن. وقد استبعدت أخطاء القياس: تمكن الفيزيائيون الحيويون من إثبات أن الخلايا لا تتوقف عن هذه التذبذبات في الوزن من ثانية إلى ثانية إلاّ عند موتها. الباحثون متحمسون بشكل واضح. فلاسشنر: "نحن نرى أشياء لم يلاحظها أي شخص آخر".
رغبة عالية في ميزان الخلية
هناك دائماً اهتمام كبير عندما نشر علماء ETH نتاءجهم عن هذا التطور الجديد. يقول مارتينيز مارتن: "كتلة الخلية مؤشر جيد جداً على فسيلوجيتها. لذلك فمن المنطقي أن يكون علماء الأحياء من جميع المشارب مهتمين بطريقة الوزن الجديدة. وقد تكون ذات صلة أيضا بالقطاعات الطبية والصيدلانية، حيث يمكن استخدامها للتحقيق في تطور مرض الخلايا وتأثير الأدوية على هذا النمو.
ومن المستغرب أكثر، ان علماء المواد مهتمون أيضا في الجهاز. يقول مارتينيز-مارتن: "بالنسبة لهم، يتعلق الأمر بإضافة مادة (او مجموعة) كيميائية الى جسيمات نانوية كيميائياً ( حتى تنتج مواد جديدة بمواصفات كيمائية او فيزيائية مختلفة عن المادة الأصلية) - وبعبارة أخرى، تغيير سطح جزيئات صغيرة جدا".
ويقوم العلماء الآن بتقديم اختراعهم إلى جمهور علمي واسع لأول مرة في مجلة ناتشر. وقد تم الحصول على براءة اختراع لطريقة الوزن الجديدة. فرص العلماء من مختلف التخصصات في قدرتهم على استخدام ميزان الخلايا الجديد الواعد قريباً جيدة. الشركة السويسرية نانوسورف أغ، المرخصة تعمل بالفعل على وضع الجهاز على خط الإنتاج.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق