به گزارش روز يكشنبه گروه علمي ايرنا از دانشگاه صنعتي شريف؛ مقاله اميد باوي دانشجوي دكتري پژوهشكده علوم و فناوري نانو اين دانشگاه در نشريه بين المللي نيچر'Nature Communications' كه يكي از معتبرترين نشريات علمي دنيا است، به چاپ رسيده است.
اين مقاله حاصل همكاري بين رشته اي 13 نفر از محققان و برخي صاحبنظران بايوفيزيك از دانشگاه هاي UNSW و ANU استراليا، دانشگاه شيكاگو، دانشگاه كايزرسلاتن، دانشگاه كاليفرنيا و پژوهشكده علوم و فناوري نانو دانشگاه صنعتي شريف است.
در اين تحقيق تكنيك‌هاي مختلف تجربي و محاسباتي شامل آناليز EPR، الكتروفيزيولوژي و آزمايشات پچ- كلمپ، مدل‌سازي المان محدود (FE) و شبيه‌سازي ديناميك مولكولي (MD) به خدمت گرفته شده است تا مدل باز و بست غشاء و نقش تعيين كننده آلفاهليكس N-terminus در انتقال نيرو از ليپيد به پروتئين و گشودگي كانال يوني اثبات شود.
باوي پيش از گذراندن دوره فرصت مطالعاتي در كشور استراليا، بخشي از تحقيقات انجام شده خود در حوزه نانوكانال هاي يوني مكانوسنسيتيو را در بيش از پنج كنفرانس بين المللي و چهار ژورنال ISI ارائه و به چاپ رسانده است كه در اين ميان مي‌توان به نشرياتي همچون PNAS و Channels، Plos-One اشاره كرد.
رساله تعريف شده به راهنمايي استاداني همچون پروفسور منوچهر وثوقي از پژوهشكده علوم و فناوري نانو و دانشكده مهندسي شيمي دانشگاه صنعتي شريف، دكتر يوسف جمالي از پژوهشگاه تحقيقات بنيادين (IPM) و دانشكده رياضي دانشگاه تربيت مدرس و پروفسور رضا نقدآبادي از پژوهشكده علوم وفناوري نانو و دانشكده مهندسي مكانيك دانشگاه صنعتي شريف در حال انجام است.
** بررسي راه حل هايي براي ترميم بافت هاي سرطاني
اين محقق جوان درخصوص تحقيقات صورت گرفته در طرح پژوهشي خود گفت: رفتار متنوع سيستم‌هاي زنده، از حركت و رشد عمودي درختان و سازگاري باكتري‌ها با شرايط اسمتيك پيراموني گرفته تا انقباض ماهيچه‌ها و تغييرات فشارخون رگ‌ها و حس لامسه و شنوايي، نتيجه حضور و اندركنش نيروهاي مكانيكي با سلول است.
وي ادامه داد: اگرچه جنس نيروها (نيروي گرانش، فشار اسمزي، تنش برشي سيال، حركت امواج مكانيكي) و مكانيزم عملكردي سلول‌هاي زنده كاملاً متفاوت است، اما وجود يك بخش حساس به نيروي مكانيكي در همه اين سلول‌ها مشترك است كه وظيفه‌اش دريافت سيگنال‌هاي مكانيكي (حسگري) و انتقال آن به فضاي درون هسته (ترارساني) است.
باوي با بيان اينكه فرايند حسگري و ترارساني مكانيكي نقشي كليدي در كنترل رفتار و تعامل موجودات زنده با يكديگر و محيط پيراموني آنها دارد، خاطرنشان كرد: يكي از انواع اين گيرنده‌هاي مكانيكي كه در گونه‌هاي سلولي متفاوتي از مهره‌داران و بي‌مهرگان وجود دارد، كانال‌هاي يوني تحريك شونده با نيروي مكانيكي (MSCs) است كه با دريافت و انتقال سيگنال‌هاي مكانيكي به محيط درون سلولي، علاوه بر حسگري فشار، لمس، ارتعاش و شنوايي، در بسياري از فرايندهاي تنظيمي درون سلولي و پاسخ‌هاي بيولوژيكي نقش اساسي ايفا مي‌كند.
اين دانشجوي دكتري يادآور شد: علاوه بر ابهامات موجود در مورد نحوه تغيير ساختار كانال در فرايند باز و بست، نحوه انتقال نيرو به پروتئين ها نيز مورد بحث و بررسي جدي محققان قرار دارد و اينكه نيروي خارجي اعمال شده به سلول به چه صورت به تنش تبديل مي‌شود، به چه واسطه‌اي به اجزاء ديواره كانال مي‌رسد و اين انتقال با چه شدت و مدت زمان اثر به كانال‌ها وارد مي‌شود، توجه بسياري از محققان را به خود جلب كرده و آنها را وادار به پيشنهاد مكانيزم‌هاي متنوعي در اين باره كرده است.
وي ادامه داد: يكي از اين مدل‌هاي بازوبست كه براي طيف وسيعي از كانال‌هاي يوكاريوت و پروكاريوت پيشنهاد شده است مدل دولايه (غشاء) است؛ به عبارتي نيروي خارجي اعمالي از طريق بستر دولايه ليپدي به پروتئين‌هاي ديواره كانال رسيده و تغيير مساحت و يا تغيير ضخامت ناحيه آب‌دوست (گروه‌هاي فسفاتي دو سر دولايه) و يا آب‌گريز (زنجيره‌هاي هيدروكربني ليپيد) در عرض دولايه موجب القاي كرنش به ديواره كانال شده و به باز و بست آن مي‌انجامد.
باوي افزود: موضوع ديگر مورد بررسي در اين طرح تحقيقاتي، پاسخ مكانيكي و الاستيسيته اين پروتئين ها در قبال نيروهاي خارجي است به گونه اي كه تاثير خواص مكانيكي اجزاي دخيل در مدل‌هاي بازوبست، ايده‌هاي ارزشمندي در مبحث درمان سلول‌هاي بافت سرطاني پيش روي محققان مي‌گذارد زيرا يكي از تفاوت‌هاي عمده بافت سرطاني با بافت سالم بدن، اختلاف سختي بخش خارج سلولي (ECM) آنها است كه اين امر ممكن است بتواند راه‌حلي براي تشديد فعاليت كانال‌ها از طريق دستكاري خواص مكانيكي بخش خارج سلولي بافت سرطاني ارائه كند.
علمي**1055**1834
تاریخ انتشار: ۱۳ تیر ۱۳۹۵ - ۱۴:۱۵
تهران- ايرنا- دانشجوي دكتراي پژوهشكده علوم و فناوري نانوي دانشگاه صنعتي شريف با همكاري محققاني از دانشگاه هاي برتر استراليا، آمريكا و آلمان ايده هاي ارزشمندي در زمينه درمان سلول‌هاي سرطاني ارائه داد.