به‌تازگی دانشمندان سیستمی به نام “NeuM” را توسعه داده‌اند که یک فناوری برچسب‌گذاری نورون است که امکان مشاهده دقیق ساختار عصبی را فراهم می‌کند. نظارت موفقیت‌آمیز تغییرات عصبی تا 72 ساعت با این فناوری امکان‌پذیر است.
به گزارش تکناک، بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون و سکته مغزی به عنوان سه بیماری پیشرو در بیماری‌های عصبی شناخته می‌شوند. این اختلالات با اختلال عملکرد و زوال تدریجی نورون‌ها یا همان سلول‌های عصبی مشخص می‌شوند.
برای درک مکانیسم‌های اساسی این بیماری‌های عصبی و ایجاد درمان‌‌های موثر، داشتن فناوری‌های برچسب‌گذاری که امکان تجسم تغییرات عصبی را در شرایط سالم و بیماری فراهم می‌کند، ضروری است.
اخیرا یک گروه تحقیقاتی به رهبری دکتر کیم یون کیونگ از موسسه علوم مغز در موسسه علم و فناوری کره (KIST) با همکاری گروه پروفسور چانگ یانگ تائه از دانشگاه علم و فناوری پوهانگ، یک فناوری پیشرفته برچسب‌گذاری نورون به نام NeuM (انتخابی غشای عصبی) را توسعه داده‌اند.
این فناوری به‌طور انتخابی غشاهای عصبی را برچسب گذاری می‌کند، ساختارهای عصبی را تجسم می‌کند و امکان نظارت تغییرات عصبی در زمان واقعی را فراهم می‌کند.
نورون‌ها به‌طور مداوم ساختار و عملکرد خود را تغییر می‌دهند تا اطلاعات را از اندام‌های حسی به مغز منتقل کنند و افکار، خاطرات و رفتارها را تنظیم کنند.
بنابراین برای غلبه بر بیماری‌های عصبی تخریب کننده عصبی، توسعه تکنیک‌هایی که به‌طور انتخابی نورون‌های زنده را برای نظارت در زمان واقعی برچسب‌گذاری می‌کنند، ضروری است. با این حال، فناوری‌های برچسب‌گذاری مبتنی بر ژن و آنتی‌بادی که معمولاً برای مشاهده نورون‌ها استفاده می‌شود، به دلیل وابستگی به فعالیت ژن یا پروتئین‌های خاص، از دقت پایین و دشواری در ردیابی طولانی‌مدت رنج می‌برند.
مزایا و قابلیت‌های NeuM
NeuM که توسط محققان از طریق طراحی مولکولی سلول‌های عصبی توسعه یافته است، دارای میل پیوندی عالی به غشای عصبی است و امکان ردیابی طولانی‌مدت و تصویربرداری با وضوح بالا از نورون‌ها را فراهم می‌کند.
کاوشگرهای فلورسنت در NeuM با استفاده از فعالیت سلول‌های زنده به غشای عصبی متصل می‌شوند و سیگنال‌های فلورسنت را هنگام تحریک توسط طول موج‌های خاص نور منتشر می‌کنند. این تجسم غشاهای عصبی امکان مشاهده دقیق ساختارهای انتهایی عصبی و نظارت با وضوح بالا تمایز و تعاملات عصبی را فراهم می‌کند.
NeuM که اولین فناوری برای رنگ‌آمیزی غشای سلولی از طریق اندوسیتوز در سلول‌های عصبی زنده است، واکنش‌پذیری انتخابی را نسبت به سلول‌های زنده نشان می‌دهد و سلول‌های مرده را بدون درونی‌سازی، حذف می‌کند. علاوه بر این، محققان موفق شده‌اند زمان مشاهده نورون‌ها را از 6 ساعت به 72 ساعت افزایش دهند و امکان ثبت تغییرات دینامیکی در نورون‌های زنده را در مدت طولانی در پاسخ به تغییرات محیطی فراهم کنند.
انتظار می‌رود NeuM بینش‌هایی را در مورد توسعه تحقیق و درمان برای بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی که در حال حاضر هیچ درمانی برای آنها وجود ندارد، ارائه دهد. این بیماری‌ها از جمله آلزایمر، ناشی از آسیب عصبی به دلیل تولید پروتئین‌های سمی مانند آمیلوئید و هجوم مواد التهابی است. مشاهده دقیق تغییرات عصبی توسط NeuM می‌تواند ارزیابی ترکیبات درمانی کاندید را به‌طور موثر تسهیل کند.
دکتر کیم اظهار داشت: NeuM می‌تواند نورون‌های پیر و تحلیل رفته را تشخیص دهد و به ابزاری حیاتی در نشان دادن مکانیسم‌های اختلالات تخریب کننده عصبی مغز و همچنین توسعه درمان‌ها، تبدیل شود. وی در ادامه افزود: در آینده قصد داریم NeuM را برای تجزیه و تحلیل دقیق‌تر نورون‌ها با طراحی طول موج‌های فلورسانس برای تشخیص رنگ‌هایی مانند سبز و قرمز، اصلاح کنیم.
