چیزهای عجیبی که در آزمایشگاه تولید شده‌اند/ تصاویر

دانشمندان کنجکاو هستند که با تهیه محیطی مشابه محیط رشد طبیعی اشیا، روند تشکیل اندام ها و سلول های موجودات زنده انسان و حیوان را با فرآیند رشد در آزمایشگاه، شبیه سازی کنند. در این گزارش با چند نمونه از آنها آشنا خواهید شد.

ساندویچ برگر 

یک همبرگر که در یک کنفرانس مطبوعاتی در لندن پخته شد، در سال ۲۰۱۳ خبرساز شد. همبرگر، به نام schmeat  اولین برگر آزمایشگاهی در جهان بود.

یک دانشمند هلندی متخصص در فیزیولوژی عروقی با تبدیل سلول‌ها از گاو‌ها به برش‌های عضلانی، این فناوری فوق العاده تغذیه‌ای را ایجاد کرد. این رویکرد پایدار برای تولید گوشت پنج سال به طول انجامید و قیمت دستیابی به آن ۳۲۵۰۰۰ دلار بود.

همبرگر‌های آزمایشگاهی، که از میلیارد‌ها سلول مصنوعی تشکیل شده‌اند، مدتی طول می‌کشد تا به بازار تقاضا و عرضه راه پیدا کنند.

تولید دست موش در آزمایشگاه

در سال ۲۰۱۵، یک تیم از محققان در بیمارستان عمومی ماساچوست هنگامی که تحقیقات منحصر به فرد خود در مورد تشکیل اندام را منتشر کردند، تاریخ ساز شدند.

این تیم با هدایت دکتر هارولد اوت موفق به تولید اولین پروتز بیولوژیکی آزمایشگاهی در جهان شدند. به طور دقیق‌تر، آن‌ها در آزمایشگاه یک دست کامل موش درست کردند. برای بررسی اینکه آیا اندام کاشته شده در آزمایشگاه برای کشت مناسب است یا خیر، محققان بار‌های الکتریکی کمی را به بافت عضلانی وارد کردند و ماهیچه‌های اندام جلویی دقیقاً مانند یک اندام در حال رشد طبیعی رفتار می‌کردند.

پوست انسان، امیدی برای درمان سوختگی

هنگامی که محققان ژاپنی نتایج تحقیقات پزشکی خود را در سال ۲۰۱۶ منتشر کردند، مردم شوکه شدند. گروه دانشمندان مرکز زیست شناسی تکاملی ریکن با همکاری دانشگاه علوم توکیو موفق به ساخت آزمایشگاهی بافت پوستی پیچیده، با فولیکول‌های مو و غدد چربی شدند. این تیم سپس بافت‌های مصنوعی سه بعدی را در موش‌های زنده کاشت و به دنبال آن ارتباطات مناسب با اعضای دیگر مانند اعصاب و فیبر‌های عضلانی را ایجاد کردند. به گفته متخصصان، ترجمه این روش برای انسان می‌تواند حدود ۵-۱۰ سال طول بکشد. اما شکی نیست که اختراع آن‌ها می‌تواند زندگی بسیاری از افراد دچار سوختگی را تغییر دهد.

گوش انسان روی موش

دو دهه پیش، جراح هاروارد جوزف و برادرش چارلز واکانتی با همراهی یک مهندس انستیتو ماساچوست به نام باب لانگر تصمیم گرفتند آزمایش تکنیک‌های خلق قسمت‌هایی از بدن انسان در آزمایشگاه را انجام بدهند.

کنجکاوی آن‌ها را بر آن داشت تا آزمایشاتی انجام دهند تا ببینند که این اعضای بدن یا ویژگی‌های بدن انسان در حیوانات دیگر چگونه عمل می‌کند. سرانجام، در سال ۱۹۹۷، جهان با موش Vacanti آشنا شد، که یک موش بی مو بود که به نظر می‌رسید گوش انسان دارد و از پشت بدن آن رشد کرده بود. البته فقط شبیه گوش انسان بود و کارکرد آن را نداشت. 

سگ درخشان

روپی سگ شکاری شبیه یک توله سگ معمولی نیست. این اولین سگ اصلاح شده ژنتیکی در جهان با قابلیت درخشش است. روپی به همراه چهار بیگل دیگر، یک پروتئین مهتابی جالب تولید می‌کند که در زیر نور ماورا بنفش قرمز می درخشد. تیمی از دانشمندان در دانشگاه ملی سئول در کره جنوبی این سگها را با شبیه سازی سلولهای ویژه بیان کننده ژن فلورسنت قرمز تولید شده توسط شقایق دریایی ایجاد کردند. هدف این توله سگهای درخشان بررسی بیماری‌های انسان از طریق این مکانیسم درخشان بود.

بزی که تارعنکبوت تولید می‌کند 

محققان با استفاده از نانوزیست‌مهندسی و با ترکیب ژن‌های عنکبوت و بـُز، موفق به تولید بز‌هایی شدند که قادر به تولید پروتئین تار عنکبوت از طریق شیر است. محققان به دنبال تولید صنعتی این روش هستند تا هزینه تولید تار عنکبوت به حداقل برسد. تار عنکبوت می‌تواند در جراحی مورد استفاده قرار گیرد. محققان با این روش موفق شدند از چند لیتر شیر بز بالغ بر ۵۰ کیلومتر تار عنکبوت ایجاد کنند که قابل استفاده در صنعت است. محققان نشان دادند که استحکام تار عنکبوت بدست آمده از پروتئین‌های شیر بز نصف یا دو سوم استحکام تار عنکبوت طبیعی را داراست، اما از نقطه نظر نرمی کاملا شبیه به تار عنکبوت طبیعی است.

شیر دوشیده شده از بز باید جداسازی و فرآوری شود و پس از شستشو‌های متعدد، در سرما خشک شود و در نهایت تبدیل به پودر شود. این پودر می‌تواند برای بافت تار عنکبوت مورد استفاده قرار گیرد یا روی یک سطح قرار داده شود.

این بز فریکلز نام دارد و در نگاه اول عادی به نظر می‌رسد، اما قدرت خارق العاده آن که از طریق دستکاری دی‌ان‌ای حاصل می‌شود گواه قدرت علم در قرن ۲۱ است. رندی لوئیس زیست شناس و استاد ژنتیک، عامل این کار آزمایشگاهی است. وی DNA بز‌ها و عنکبوت‌ها را با هم ترکیب کرد و تار عنکبوت، قوی‌ترین ماده طبیعی را تولید کرد که به ندرت در مقادیر زیاد تولید می‌شود.

رندی و تیمش ژن رمزگذار تار را از یک عنکبوت گرفتند و آن را در میان DNA تحریک کننده تولید شیر در بز‌ها قرار دادند. سپس این مدار ژنتیکی درون تخمک قرار داده و سپس در بز مادر کاشته شد. در نتیجه وقتی فریکلز شروع به مکیدن کرد شیر آن‌ها با پروتئین تار عنکبوت پر شد. ابریشم داخل شیر نه تنها قابل مشاهده است، بلکه می‌توان آن را جداگانه از شیر خارج کرد.