จากรูปแบบมาฟังก์ชัน: ย้ายจากรูปแบบสุ่มไปสู่การกำหนดรูปแบบออร์แกนิก

ความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับอวัยวะของมนุษย์และวิธีการก่อตัวขึ้นเป็นสิ่งสำคัญในการทำความเข้าใจว่าโรคต่างๆ ส่งผลต่อเนื้อเยื่อเหล่านี้อย่างไร น่าเสียดายที่ยังคงเป็นเรื่องยากที่จะศึกษาอวัยวะของสิ่งมีชีวิตในขณะที่พวกมันพัฒนาภายในตัวเรา ดังนั้น ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาอวัยวะ: แบบจำลองอวัยวะสามมิติที่จัดระเบียบตัวเองเพื่อเลียนแบบพฤติกรรมของอวัยวะที่แท้จริง 

ออร์กาโนยด์

ดังกล่าวแสดงศักยภาพในการปฏิวัติวิธีที่เราศึกษาโรคในมนุษย์และอวัยวะต่าง ๆ เติบโตที่จุดกำเนิดของมันอย่างไร โครงสร้างการทำงานของอวัยวะพัฒนาขึ้นเมื่อเซลล์จัดระเบียบตัวเองเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้าภายนอกในสภาพแวดล้อมจุลภาค ได้รับแรงบันดาลใจจากแนวคิดนี้ กลุ่มวิจัยที่นำประเทศสวิตเซอร์

แลนด์ ได้ควบคุมกระบวนการจัดระเบียบตนเองของเซลล์ต้นกำเนิดในลำไส้ เพื่อแสดงให้เห็นว่าไมโครโทกราฟีของซับสเตรตสามารถนำมาใช้เพื่อควบคุมขนาดและรูปร่างของออร์แกนอยด์ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมชีวภาพได้อย่างไร ตามรายละเอียดในScienceนักวิจัยใช้ความเข้าใจนี้

ในการสร้างออร์แกนอยด์ที่คล้ายกับรูปทรงเรขาคณิตของเยื่อบุผิวในลำไส้ และเพื่อกำหนดบทบาทของรูปทรงเรขาคณิตของเนื้อเยื่อในชะตากรรมของเซลล์ เนื่องจากกระบวนการที่อยู่เบื้องหลังการก่อตัวของออร์กานอยด์นั้นสุ่มตัวอย่างเป็นส่วนใหญ่ วิธีการในปัจจุบันสำหรับวิศวกรรมเนื้อเยื่อที่ซับซ้อนเหล่านี้

จึงขาดความสามารถในการทำซ้ำ ตัวอย่างเช่น จะเป็นการยากที่จะจำลองเนื้อเยื่อลำไส้ตามธรรมชาติซึ่งมีเซลล์หลากหลายประเภทตามสถาปัตยกรรมที่ซับซ้อน เพื่อเอาชนะอุปสรรคนี้ กลุ่มของ Lutolf ใช้การพิมพ์หินแบบอ่อนเพื่อสร้างโครงสร้างจุลภาคของไฮโดรเจล 3 มิติที่มีช่องว่างตามขนาดและรูปร่าง

ที่กำหนดไว้ จากนั้นเติมเซลล์ต้นกำเนิดในลำไส้บริสุทธิ์เข้าไปในโพรง นักวิจัยติดตามความแตกต่างและการแสดงออกของโปรตีนในเซลล์เหล่านี้เพื่อเชื่อมต่อการแปลประเภทเซลล์กับรูปทรงเรขาคณิตของเนื้อเยื่อโดยรอบ พวกเขาแสดงให้เห็นว่ารูปร่างของเนื้อเยื่อนำไปสู่การ “สร้างรูปแบบล่วงหน้า” 

ของเซลล์เยื่อบุ

ผิวด้วยกิจกรรมโปรตีนที่แตกต่างกัน ซึ่งในทางกลับกัน ผลักดันการก่อตัวของเซลล์เฉพาะประเภทตามภูมิประเทศของภูมิภาคนักวิจัยได้แสดงให้เห็นถึงกลไกที่กำหนดโดยรูปทรงเรขาคณิตของเนื้อเยื่อที่ควบคุมชะตากรรมของเซลล์ นักวิจัยมีเป้าหมายที่จะใช้ประโยชน์จากผลกระทบเพื่อเลียนแบบเนื้อเยื่อ

พื้นเมือง พวกเขาสร้างสารตั้งต้นไฮโดรเจลด้วยสถาปัตยกรรมที่คล้ายกับเยื่อบุลำไส้ตามธรรมชาติ จากนั้นเพาะโครงสร้างด้วยเซลล์ต้นกำเนิดในลำไส้ ภายใน 48 ชั่วโมงของการเพาะ เซลล์เหล่านี้จะก่อตัวเป็นชั้นเดียวบนพื้นผิว ต่อจากนั้น เซลล์จะแยกความแตกต่างตามรูปทรงเรขาคณิตในท้องถิ่น

ในที่สุด ทีมงานได้ใช้ออร์แกนอยด์ที่พิมพ์ออกมาเหล่านี้เพื่อสำรวจการผลัดเซลล์ผิว ซึ่งเป็นกระบวนการทางสรีรวิทยาที่เซลล์ใช้เพื่อจัดการกับจำนวนที่เพิ่มจำนวนขึ้น การหลุดออกจะผิดปกติภายใต้เงื่อนไขทางพยาธิสภาพเช่นโรคอักเสบ นักวิจัยพบว่าการหลุดออกมีความสัมพันธ์กับการปรากฏตัว

ของวงแหวนแอกตินที่ส่วนติดต่อของเซลล์ พวกเขายังทำซ้ำการหลั่งที่มากเกินไปซึ่งเกิดจากปัจจัยการอักเสบซึ่งแสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพของแนวทางนี้ ระบบในหลอดทดลองช่วยให้สามารถติดตามเซลล์ที่หลั่งออกมาสำหรับการวิเคราะห์ขั้นปลาย ซึ่งไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีอื่นๆ

ด้วยการเชื่อมโยงรูปทรงเรขาคณิตของสภาพแวดล้อมระดับจุลภาคของเซลล์กับการแสดงออกของยีน ทีมของ Lutolf ตระหนักว่ารูปแบบซับสเตรตอาจทำให้ความแตกต่างของเซลล์ต้นกำเนิดเป็นตัวกำหนดมากกว่าสุ่มได้อย่างไร ก้าวต่อไป กลยุทธ์ที่สร้างสรรค์นี้นำเสนอวิธีการตรวจสอบการพัฒนาของอวัยวะ

ที่ซับซ้อน

และใช้เนื้อเยื่อสำหรับการวิจัยการแปล ดังที่นักปรัชญา กล่าวไว้ว่า “ความคิดสร้างสรรค์คือความสามารถในการแนะนำระเบียบให้กับความสุ่มของธรรมชาติ”และตามที่ทำนายโดยกลไกที่ค้นพบมันคืออะไร? เครื่องชั่งแบบ Kibble (หรือวัตต์) ประกอบด้วยขดลวดยาวแนวนอนรูปตัวLห้อยลงมาจากแขนข้างหนึ่ง

ของเครื่องชั่ง ขดลวดถูกวางไว้ในสนามแม่เหล็กแรงสูงBและกระแสไฟฟ้าIถูกส่งผ่านทำให้เกิดแรงF = BILซึ่งสามารถปรับให้เท่ากับน้ำหนักของมวลที่วางอยู่บนแขนข้างเดียวกันของเครื่องชั่ง ( มก. ). จาก นั้นมวลจะได้รับโดยm = BIL / gมีปัญหาอะไร? แม้ว่าฉันจะวัดได้อย่างแม่นยำ แต่ก็ยากที่จะทำเช่นเดียวกัน

ดังนั้นทางออกคืออะไร? นักมาตรวิทยาจะถอดมวลออกและเคลื่อนขดลวดด้วยความเร็ว u ในสนามแม่เหล็กเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าV = BLu อุปกรณ์นี้เรียกว่าสมดุลวัตต์เพราะโดยการจัดเรียงสมการทั้งสองใหม่ พลังงานไฟฟ้า ( VI ) จะสมดุลด้วยพลังงานกล ( mgu ) กล่าวอีกนัยหนึ่งm = VI / gu 

เนื่องจากuวัดได้ง่ายและg (ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง) เป็นที่รู้จักกันดี ปัญหาเกี่ยวกับการวัดBและLจึงหมดไปแต่ความเชื่อมโยงกับค่าคงที่ของพลังค์คืออะไรh ? นั่นคือบิตที่ฉลาด กระแสไฟฟ้าถูกกำหนดโดยการส่งผ่านตัวต้านทานและใช้เอฟเฟ็กต์ เพื่อวัดแรงดันตกคร่อมที่เกิดขึ้น ผลกระทบนี้

อธิบายข้อเท็จจริงที่ว่าถ้าตัวนำยิ่งยวด 2 ตัวถูกแยกออกจากกันโดยฉนวนบางๆ อิเล็กตรอนคู่หนึ่งในแต่ละชั้นจะคู่กัน ดังนั้นการแผ่รังสีไมโครเวฟที่มีความถี่ f จะสร้างแรงดันไฟฟ้าคร่อมชั้นของV = hf /2 eโดยที่eคือ ประจุไฟฟ้าบนอิเล็กตรอน ความต้านทานของตัวต้านทานสามารถวัดได้เนื่องจากการไหล

ของอิเล็กตรอนในระบบ 2 มิติที่อุณหภูมิต่ำมากจะถูกวัดปริมาณ โดยค่าการนำไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเป็นทวีคูณของe 2/ ชั่วโมง .เหตุใดสิ่งนี้จึงดีสำหรับมาตรวิทยา จนถึงขณะนี้ เครื่องชั่ง วัดhในหน่วย SI แต่เมื่อคำจำกัดความของกิโลกรัมเปลี่ยนไป ค่าตัวเลขของhจะถูกกำหนดไว้เป็นหิน ทำให้ทุกคนสามารถใช้เครื่องชั่งเพื่อวัดมวลได้อย่างแม่นยำ วิธีที่สองในการวัดhเรียกว่า หรือการทดลอง มันเกี่ยวข้องกับผลึก

credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com