ปรากฏว่าหุ่นยนต์ชีวภาพกระตุ้นการเติบโตของเซลล์ประสาทเมื่อพวกมันเป็นอิสระ!

นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยทัฟส์ค้นพบความก้าวหน้าครั้งสำคัญ: เซลล์ทางเดินหายใจในปอดของเรา ซึ่งโดยทั่วไปรู้จักกันว่าเป็นเซลล์ที่อยู่กับที่
สามารถเปลี่ยนเป็นหุ่นยนต์ชีวภาพที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งสามารถซ่อมแซมเนื้อเยื่อประสาทที่เสียหายในห้องปฏิบัติการได้

ลองนึกภาพโลกที่เซลล์ในร่างกายของคุณ ซึ่งรู้จักกันว่าเป็นเซลล์ที่อยู่กับที่และไม่มีความสามารถในการเคลื่อนที่ กลายเป็นหุ่นยนต์ขนาดเล็กที่สามารถซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหายได้
ฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ใช่ไหม? ไม่ใช่แล้ว!
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยทัฟส์ค้นพบความก้าวหน้าครั้งสำคัญ: เซลล์ทางเดินหายใจในปอดของเรา ซึ่งโดยทั่วไปเรียกว่า "เซลล์เยื่อบุผิว"
สามารถเปลี่ยนเป็น "แอนโธรบอท" หุ่นยนต์ชีวภาพที่เคลื่อนที่ได้ ซึ่งสามารถกระตุ้นการงอกใหม่ของเซลล์ประสาทในจานเพาะเชื้อได้

ในอดีต เคยมีความคิดว่าเซลล์เยื่อบุผิวในทางเดินหายใจของปอดทำหน้าที่เป็นเพียง "ผู้เฝ้าประตู" เท่านั้น คือตัวกรองที่ทำให้สารอันตรายจากอากาศที่เราหายใจเป็นกลาง
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยของ Tufts ได้ท้าทายแนวคิดดั้งเดิมนี้
แทนที่จะเพาะเลี้ยงเซลล์ทางเดินหายใจในเมทริกซ์คล้ายเจลที่ยึดพวกมันไว้กับที่ พวกเขาใช้ตัวกลางที่เป็นของเหลวซึ่งทำให้เซลล์สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระ
สภาวะเหล่านี้ทำให้เซลล์จัดระเบียบตัวเองเป็นทรงกลมที่เคลื่อนที่ได้อย่างน่าทึ่ง โดยขับเคลื่อนด้วย "ขน" เล็กๆ ที่คล้ายเส้นผม

ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์:

การค้นพบนี้ ซึ่งตีพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์อันทรงเกียรติ Advanced Science นำเสนอมุมมองใหม่ทั้งหมดเกี่ยวกับการทำงานของเซลล์มนุษย์
จนถึงขณะนี้ เคยมีความคิดว่าเซลล์ทางเดินหายใจที่เรียกว่าเซลล์เยื่อบุผิว มีไว้เพื่อช่วยทำให้สารอันตรายจากอากาศที่เราหายใจเป็นกลางเท่านั้น
อย่างไรก็ตาม การศึกษาเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าเซลล์เหล่านี้มีศักยภาพมหาศาลเพิ่มเติม: ความสามารถในการเคลื่อนที่ ความสามารถในการจัดระเบียบตัวเอง และความสามารถในการกระตุ้นการซ่อมแซมเนื้อเยื่อในสภาพห้องปฏิบัติการ

กำเนิดของแอนโธรบอท:

ทรงกลมที่เคลื่อนที่ได้เหล่านี้ ซึ่งเรียกว่า "แอนโธรบอท" แสดงคุณสมบัติที่น่าสนใจ:

• การเคลื่อนที่ด้วยตนเอง: แอนโธรบอทสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระภายในของเหลว โดยใช้ขนของพวกมันเป็นมอเตอร์
• ความสามารถในการจัดระเบียบตัวเอง: เซลล์จัดระเบียบตัวเองเป็นทรงกลมที่เคลื่อนที่ได้โดยธรรมชาติ โดยไม่ต้องมีการแทรกแซงจากภายนอก
• การกระตุ้นการเติบโตของเซลล์ประสาทในห้องปฏิบัติการ: เมื่อวางแอนโธรบอทบนชั้นของเซลล์ประสาทมนุษย์ที่เสียหายในจานเพาะเชื้อ พวกมันทำให้เกิดการเติบโตของเนื้อเยื่อประสาทใหม่ตามบริเวณที่เสียหาย สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือ ผลลัพธ์นี้สังเกตได้เฉพาะในการเพาะเลี้ยงเซลล์เท่านั้น และนักวิจัยเองก็เน้นย้ำว่าพวกเขายังไม่ทราบแน่ชัดว่ากระบวนการนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร

งานวิจัยที่คล้ายกัน: ทีมนักวิจัยจาก Harbin Institute of Technology ในประเทศจีน ได้สาธิตความสามารถที่ใกล้เคียงกันในเซลล์เม็ดเลือดขาว
เซลล์เหล่านี้ ซึ่งรู้จักกันว่าเป็นส่วนหนึ่งของระบบภูมิคุ้มกัน ถูกใช้เป็น "หุ่นยนต์" ขนาดเล็กเพื่อนำส่งยาไปยังเนื้องอกในสมองอย่างตรงจุด โดยผ่านอุปสรรคเลือด-สมอง (งานวิจัยตีพิมพ์ในวารสาร Science Robotics ในปี 2021) นี่เป็นการประยุกต์ใช้ในการนำส่งยา ไม่ใช่การซ่อมแซมเนื้อเยื่อ

ผลกระทบที่กว้างไกล:

การค้นพบนี้เปิดประตูสู่โลกใหม่ของความเป็นไปได้ในเวชศาสตร์ฟื้นฟู
เป็นไปได้ว่าในอนาคต หากการวิจัยก้าวหน้าจากห้องปฏิบัติการไปสู่ร่างกายที่มีชีวิต เราอาจสามารถใช้แอนโธรบอทเหล่านี้เพื่อซ่อมแซมอวัยวะและเนื้อเยื่อที่เสียหาย และแม้กระทั่งจัดการกับกระบวนการชราภาพ
อย่างไรก็ตาม ในขั้นตอนนี้ สิ่งเหล่านี้เป็นเพียงความเป็นไปได้ในอนาคตเชิงคาดเดาเท่านั้น: ผลลัพธ์ทั้งหมดจนถึงขณะนี้ได้มาในสภาพห้องปฏิบัติการ และยังมีหนทางอีกยาวไกลก่อนที่จะนำไปใช้ทางการแพทย์ในมนุษย์

เอกสารอ้างอิง:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202303575