یکی از دانشجویان دکترای پژوهشکده ی علوم و فناوری نانوی دانشگاه صنعتی شریف در طول مدت فرصت مطالعاتی خود با همکاری محققینی از دانشگاه های برتر استرالیا، امریکا و آلمان با ارایه ی مقاله ای که در مجله ی Nature Communications به چاپ رسیده است، ایده های ارزشمندی را در مبحث درمان سلول‌های سرطانی ارایه دادند.

 

 

به گزارش روابط عمومی دانشگاه صنعتی شریف؛ مقاله ی مهندس امید باوی، دانشجوی دکتری پژوهشکده علوم وفناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف در مجله ی  "Nature Communications" یکی از معتبرترین مجلات علمی دنیا به چاپ رسید.
بنا بر این گزارش؛ این مقاله حاصل همکاری بین رشته ای سیزده نفر از محققان و برخی صاحب نظران بایوفیزیک از دانشگاه های UNSW و ANU استرالیا، دانشگاه شیکاگو، دانشگاه کایزرسلاتن، دانشگاه کالیفرنیا و پژوهشکده علوم وفناوری نانو دانشگاه صنعتی شریف است. 
در این تحقیق تکنیک‌های مختلف تجربی و محاسباتی شامل آنالیز EPR، الکتروفیزیولوژی و آزمایشات پچ-کلمپ، مدل‌سازی المان محدود (FE) و شبیه‌سازی دینامیک مولکولی (MD) به خدمت گرفته شده اند تا مدل باز و بست غشاء و نقش تعیین کننده آلفاهلیکس N-terminus در انتقال نیرو از لیپید به پروتئین و گشودگی کانال یونی اثبات شود. 
خاطرنشان می شود؛ مهندس باوی پیش از گذراندن دوره فرصت مطالعاتی خود در کشور استرالیا، بخشی از تحقیقات انجام شده خود در حوزه نانوکانال های یونی مکانوسنسیتیو را در بیش از 5 کنفرانس بین المللی و 4 ژورنال ISI ارائه و به چاپ رسانده است که در این میان می‌توان به مجلاتی همچون PNAS و Channels، Plos-One و ... اشاره نمود. 
گفتنی ست؛ رساله تعریف شده به راهنمایی اساتیدی از جمله؛ پروفسور منوچهر وثوقی (پژوهشکده علوم وفناوری نانو و دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی شریف) دکتر یوسف جمالی (پژوهشگاه تحقیقات بنیادین (IPM) و دانشکده ریاضی دانشگاه تربیت مدرس) و پروفسور رضا نقدآبادی (پژوهشکده علوم وفناوری نانو و دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی شریف) در حال انجام است.

بررسی راه حل هایی برای ترمیم بافتهای سرطانی
مهندس امید باوی در خصوص این تحقیقات انجام شده می گوید: رفتار متنوع سیستم‌های زنده، از حرکت و رشد عمودی درختان و سازگاری باکتری‌ها با شرایط اسمتیک پیرامونی گرفته تا انقباض ماهیچه‌ها و تغییرات فشار خون رگ‌ها و حس لامسه و شنوایی، همه و همه نتیجه‌ی حضور و اندرکنش نیروهای مکانیکی با سلول است. اگرچه جنس نیروها (نیروی گرانش، فشار اسمزی، تنش برشی سیال، حرکت امواج مکانیکی و ...) و مکانیزم عملکردی سلول‌های زنده کاملاً متفاوت است، اما وجود یک بخش حساس به نیروی مکانیکی در همه این سلول‌ها مشترک است که وظیفه‌اش دریافت سیگنال‌های مکانیکی (حسگری) و انتقال آن به فضای درون هسته (ترارسانی) است. وی خاطرنشان کرد؛ فرایند حسگری و ترارسانی مکانیکی نقشی کلیدی در کنترل رفتار و تعامل موجودات زنده با یکدیگر و محیط پیرامونی آن‌ها دارد. یکی از انواع این گیرنده‌های مکانیکی که در گونه‌های سلولی متفاوتی از مهره‌داران و بی‌مهرگان وجود دارد، کانال‌های یونی تحریک شونده با نیروی مکانیکی (MSCs) هستند که با دریافت و انتقال سیگنال‌های مکانیکی به محیط درون سلولی، علاوه بر حسگری فشار، لمس، ارتعاش و شنوایی، در بسیاری از فرایندهای تنظیمی درون سلولی و پاسخ‌های بیولوژیکی نقش اساسی ایفا می‌کنند. 
این دانشجوی دکترا در ادامه صحبتهایش یادآور شد؛ علاوه بر ابهامات موجود در مورد نحوه‌ی تغییر ساختار کانال در فرایند باز و بست، نحوه‌ی انتقال نیرو به پروتئین ها نیز مورد بحث و بررسی جدی محققان قرار دارد. این که نیروی خارجی اعمال شده به سلول به چه صورت به تنش تبدیل می‌شود، به چه‌ واسطه‌ای به اجزاء دیواره‌ی کانال می‌رسد و این انتقال با چه شدت و مدت زمان اثر به کانال‌ها وارد می‌شود، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده و آنها را وادار به پیشنهاد مکانیزم‌های متنوعی در این باره کرده است. یکی از این مدل‌های بازوبست که برای طیف وسیعی از کانال‌های یوکاریوت و پروکاریوت پیشنهاد شده است مدل دولایه (غشاء)‌ است. به عبارتی نیروی خارجی اعمالی از طریق بستر دولایه‌ی لیپدی به پروتئین‌های دیواره‌‌ی کانال رسیده و تغییر مساحت و یا تغییر ضخامت ناحیه‌ی آب‌دوست (گروه‌های فسفاتی دو سر دولایه) و یا آب‌گریز (زنجیره‌های هیدروکربنی لیپید) در عرض دولایه موجب القای کرنش به دیواره‌ کانال شده و به باز و بست آن می‌انجامد. موضوع دیگر مورد بررسی، پاسخ مکانیکی و الاستیسیته این پروتئین ها در قبال نیروهای خارجی است. تاثیر خواص مکانیکی اجزاء دخیل در مدل‌های باز‌وبست، ایده‌های ارزشمندی در مبحث درمان سلول‌های بافت سرطانی پیش‌ روی محققین می‌گذارد. زیرا یکی از تفاوت‌های عمده‌ی بافت سرطانی با بافت سالم بدن، اختلاف سختی بخش خارج سلولی (ECM) آن‌ها است که این امر ممکن است بتواند راه‌حلی برای تشدیدی فعالیت کانال‌ها از طریق دستکاری خواص مکانیکی بخش خارج سلولی بافت سرطانی ارائه نماید.

منبع: روابط عمومی دانشگاه شریف
 

 

تماس با ما

شماره تلفن های پژوهشکده:

دفتر: 66164123

فکس: 66164119

معاونت: 66164120

دفتر هیآت علمی: 66164124 

دفتر پژوهشگران پسادکتری: 66164124

دبیرخانه کنفرانس نانوساختارها: 66164118

سایت، دفتر دانشجویان دکتری

و آزمایشگاه نانو محاسباتی: 66164121

مجموعه آزمایشگاه های پژوهشکده: 66164125