นักวิจัย MIT สร้างชีววัสดุสำหรับเลี้ยงสเต็มเซลล์ให้เจริญได้ดีขึ้น

เซลล์ต้นกำเนิด หรือ สเต็มเซลล์ (Stem cells) ถือได้ว่ามีความสำคัญอย่างมากในทางการแพทย์ ปัจจุบันมีนักวิจัยมากมายที่สนใจนำสเต็มเซลล์มาใช้ในการรักษาโรค เช่น อัลไซเมอร์ พาร์กินสัน อัมพาตไขสันหลัง กล้ามเนื้อหัวใจขาดเลือด เป็นต้น เนื่องเพราะสเต็มเซลล์นั้นสามารถพัฒนาตัวเองให้เป็นเซลล์ที่ทำหน้าที่จำเพาะได้ตามที่นักวิจัยต้องการ ผ่านการกระตุ้นเซลล์ที่จำเพาะ

แต่ปัญหาของนักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันคือ การเจริญยากของสเต็มเซลล์ ทำให้มีจำนวนสเต็มเซลล์ที่จะนำมาทำการทดลอง หรือใช้เพื่อการรักษาไม่เพียงพอ มีการพัฒนาชีววัสดุที่ทำให้สเต็มเซลล์เจริญเพิ่มจำนวนเซลล์ โดยจะมีองค์ประกอบของโปรตีนหรือเซลล์ตัวอ่อนของหนูรวมอยู่ด้วย ซึ่งอาจจะเกิดการต่อต้านจากภูมิคุ้มกันของมนุษย์ได้เมื่อทำการฉีดเข้าสู่ร่างกาย

นักวิจัยจาก Massachusetts Institute of Technology (MIT) จึงสร้างพื้นผิวสำหรับเพาะสเต็มเซลล์ชนิดใหม่ เพื่อแก้ปัญหาข้อจำกัดต่างๆที่เกิดขึ้น พื้นผิวชนิดใหม่เป็นพื้นผิวที่สังเคราะห์ขึ้น ไม่มีองค์ประกอบจากสิ่งมีชีวิต สเต็มเซลล์ที่อยู่บนพื้นผิวสามารถมีชีวิตและแบ่งเซลล์เพิ่มจำนวนได้มากขึ้นเป็นล้านเซลล์ ในเวลาที่น้อยกว่า 3 เดือน นอกจากนี้ยังเป็นวัสดุชนิดแรกที่สามารถจำแนกชนิดของเซลล์ได้แบบเซลล์เดียว ซึ่งมีความจำเป็นอย่างมากต่อการจำแนกชนิดของเซลล์ตามลักษณะที่ต้องการ และเป็นเรื่องที่ทำได้ยากมาในวัสดุแบบเดิม

ในปัจจุบัน สเต็มเซลล์จะเจริญบนแผ่นพลาสติกที่มีการเคลือบด้วยเจลาติน และมีชั้นของเซลล์ของหนู หรือโปรตีนอีกชั้น Dr.Krishanu Saha หนึ่งในทีมวิจัย กล่าวว่า  “สำหรับใช้ในการรักษา เราต้องการสเต็มเซลล์เป็นล้านล้านเซลล์” เขากล่าว “ถ้าเรา สามารถจำแนกชนิดและเพิ่มจำนวนสเต็มเซลล์ได้ง่ายแล้ว จะช่วยให้ความต้องการจะนำไปศึกษา หรือนำไปรักษาทำได้มากยิ่งขึ้นด้วย”

ในการสร้างวัสดุใหม่นี้ นักวิจัยพยายามปรับเปลี่ยนการใช้โพลิเมอร์ต่างๆมากกว่า 500 ชนิด และมีการปรับเปลี่ยนพื้นผิวหลายแบบ เช่น ความหยาบ ความแข็ง ความไม่ชอบน้ำ(hydrophobicity) พบว่าความหยาบและความแข็งของพื้นผิวมีผลต่อการเจริญของเซลล์ค่อนข้างน้อย และทีมวิจัยได้ค้นพบค่าความไม่ชอบน้ำของพื้นผิวที่ส่งผลต่อเซลล์ดีที่สุด และยังพบว่าโพลิเมอร์ที่ให้ผลดีที่สุดนั้น ประกอบด้วยอะคริเลต(acrylates) ที่มีเปอร์เซนต์สูง ซึ่งเป็นสารทั่วไปที่พบในพลาสติก พวกเขาได้เคลือบพื้นผิวโพลิเมอร์ด้วยโปรตีนชนิดหนึ่งที่ชื่อ ไวโทเนคติน(vitronectin) ซึ่งเพิ่มการเกาะจับของสเต็มเซลล์ได้ดีขึ้น

ขณะนี้ทีมวิจัยหวังที่จะพัฒนาพื้นผิวแบบอื่น ๆ ที่เหมาะสมกับการเจริญของเซลล์ชนิดอื่น ๆ เพิ่มอีกด้วย

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature Materials

ที่มา : https://www.gizmag.com