Placenta-on-a-chip จำลองการขนส่งสารอาหารระหว่างแม่และลูกในครรภ์

Placenta-on-a-chip จำลองการขนส่งสารอาหารระหว่างแม่และลูกในครรภ์

นักวิจัยในสหรัฐฯ ได้พัฒนา “รกบนชิป” ที่เลียนแบบการแลกเปลี่ยนสารอาหารระดับโมเลกุลระหว่างแม่และลูกในครรภ์ระหว่างตั้งครรภ์อย่างใกล้ชิด และเพื่อนร่วมงานสร้างอุปกรณ์โดยใช้ช่องไมโครฟลูอิดิคคู่หนึ่ง ซึ่งแยกจากกันโดยเครือข่ายที่ซับซ้อนของเส้นใยไฮเดรตที่เลี้ยงในแต่ละด้านด้วยเซลล์รกที่แตกต่างกัน การตั้งค่านี้ช่วยให้ทีมสร้างการหยุดชะงักของการแลกเปลี่ยนสารอาหารที่เกิดจากมาลาเรียรก 

และอาจเป็นขั้นตอน

สำคัญในการพัฒนาวิธีการรักษาโรครกเป็นอวัยวะที่พัฒนาไปพร้อมกับทารกในครรภ์ระหว่างตั้งครรภ์ มีบทบาทสำคัญในการเป็นสื่อกลางในการแลกเปลี่ยนสารอาหาร ออกซิเจน และของเสียระหว่างมารดาและทารกในครรภ์ที่กำลังพัฒนา ภัยคุกคามที่เร่งด่วนที่สุดต่อการแลกเปลี่ยนนี้คือมาลาเรียรก: 

โรคที่เกิดจากปรสิตสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวชื่อ พลาสโมเดียม ฟัลซิปารัมซึ่งทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงของแม่ติดเชื้อ โรคนี้อาจส่งผลให้น้ำหนักแรกเกิดลดลงอย่างรุนแรง โดยทำให้ทารกแรกคลอดเสียชีวิตมากถึง 200,000 ราย และมารดาเสียชีวิต 10,000 รายในแต่ละปี

โครงสร้างของรกนั้นซับซ้อนอย่างประณีต: มีโครงสร้างหลายชั้นที่ประกอบขึ้นจากเซลล์ประเภทต่างๆ มากมาย เช่นเดียวกับเส้นเลือดแตกแขนงที่ชื่อว่า “วิลลัสทรี” ซึ่งมีการแลกเปลี่ยนระดับโมเลกุลระหว่างเลือดของมารดาและทารกในครรภ์ โครงสร้างเหล่านี้สามารถดักจับเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อปรสิต 

ทำให้จำกัดการไหลเวียนของสารอาหารระหว่างแม่และลูกในครรภ์โครงสร้างที่ซับซ้อนเหล่านี้มีความท้าทายอย่างยิ่งในการทำซ้ำโดยใช้แบบจำลอง แต่ข้อจำกัดทางจริยธรรมก็หมายความว่าไม่สามารถตรวจรกที่ติดเชื้อในระหว่างตั้งครรภ์ได้ ผลที่ตามมาคือการรักษาโรคนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าพัฒนาได้

ยากเป็นพิเศษ เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ ทีมของ Du ได้พัฒนารกบนชิปแบบใหม่ อุปกรณ์นี้อยู่กึ่งกลางรอบเมทริกซ์เจลนอกเซลล์ที่มีเครือข่ายไฮเดรตของเส้นใยคอลลาเจนที่แข็งแรงซึ่งช่วยให้สารอาหารโมเลกุลผ่านได้ นักวิจัยเพาะเจลด้านหนึ่งด้วยตัวอย่างเซลล์โทรโฟบลาสต์ซึ่งพบ

ที่ชั้นนอก

จากนั้นจึงใช้เจลนี้เพื่อแยกช่องไมโครฟลูอิดิกคู่หนึ่งที่ไหลร่วมกัน ซึ่งเป็นตัวแทนของเลือดของมารดาและทารกในครรภ์ ด้วยการใช้การตั้งค่าที่เรียบง่ายนี้ Du และเพื่อนร่วมงานได้ติดเชื้อในกระแสเลือดในช่องที่หันเข้าหาเซลล์โทรโฟบลาสต์ด้วยพลาสโมเดียม ฟัลซิพารัมและสังเกตว่าเซลล์เม็ดเลือด

ติดเชื้อยึดติดกับพื้นผิวอย่างไร โดยใช้โมเลกุลเฉพาะที่แสดงออกโดยเซลล์รก ต่อจากนั้น พวกเขาสังเกตเห็นการถ่ายโอนกลูโคสที่ลดลงผ่านเจลบาเรีย: ทำให้เกิดลักษณะสำคัญของรกมาลาเรียผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จนี้แสดงให้เห็นว่ารกบนชิปอาจกลายเป็นทรัพยากรที่สำคัญสำหรับการศึกษา

มาลาเรียในรก และอาจรวมถึงโรคที่เกี่ยวข้องกับรกชนิดอื่นๆ ทีมงานของ Du หวังว่าอุปกรณ์ของพวกเขาจะนำไปสู่การรักษาแบบใหม่ ซึ่งท้ายที่สุดแล้วอาจช่วยชีวิตผู้คนนับพันทั่วโลกในแต่ละปี ด้วยการนำเสนอมุมมองที่ชัดเจนเกี่ยวกับวิธีการแพร่ระบาดของโรคของรก ซึ่งมีปฏิกิริยาโดยตรงกับเลือดของมารดา 

ในอีกด้านหนึ่ง 

เมื่อสร้างขึ้นแล้ว Gao กล่าวว่านั่นจะเป็น “ความต้องการ”สำหรับเงินสด สิ่งที่สำคัญคือวงโคจรที่ดาวเทียมพลังงานอวกาศจะครอบครอง ดาวเทียมพลังงานแสงอาทิตย์ที่หยุดนิ่งอยู่กับที่จะอยู่ไกลจากโลกมากจนต้องใช้เครื่องส่งสัญญาณและวงจรเรียงกระแสขนาดใหญ่และมีราคาแพง

เพื่อส่งพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ แต่ด้วยการใช้ประโยชน์จากดาวเทียมหลายดวงบนวงโคจรที่สั้นกว่าและเป็นวงรีสูง กล่าว นักลงทุนสามารถตระหนักถึงระบบการทำงานที่เล็กลงบนแนวคิด ด้วยเงินทุนเพียงเศษเสี้ยว ในทางตรงกันข้าม จะต้องมีขนาดเต็มตั้งแต่วันแรก

มีความตั้งใจเพียงพอหรือไม่?และความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับพลังงานแสงอาทิตย์ในอวกาศอาจไม่ใช่เรื่องทางเศรษฐกิจหรือทางเทคนิค แต่เป็นเรื่องการเมือง ในโลกที่ผู้คนจำนวนมากเชื่อในทฤษฎีสมคบคิดเกี่ยวกับเทคโนโลยีมือถือ 5G การฉายพลังงานไมโครเวฟระดับกิกะวัตต์จากอวกาศสู่โลก

สามารถพิสูจน์ได้ว่าขายยาก แม้ว่าความเข้มของลำแสงสูงสุดจะอยู่ที่ 250 วัตต์/ตร.ม. 2 ซึ่งน้อยกว่าหนึ่งในสี่ของ ความเข้มของแสงอาทิตย์สูงสุดที่เส้นศูนย์สูตรในความเป็นจริง รายงานของสหราชอาณาจักรยอมรับว่าผู้สนับสนุนจำเป็นต้องทดสอบความอยากของสาธารณชน และเพื่อ “จัดการการสนทนา” 

เกี่ยวกับแนวคิดหลัก แต่ยังมีข้อพิจารณาด้านเทคนิคและสังคมด้วย จะวางเรคเทนนาไว้ที่ไหน? ดาวเทียมจะถูกปลดประจำการเมื่อสิ้นอายุขัยโดยไม่เพิ่มขยะอวกาศได้อย่างไร จะมีที่ว่างในสเปกตรัมไมโครเวฟเหลือสำหรับสิ่งอื่นหรือไม่? และระบบจะเสี่ยงต่อการถูกโจมตีหรือไม่?

หลังจากมีรายงานรัฐบาลสหราชอาณาจักรได้เปิดเผยกองทุน 3 ล้านปอนด์เพื่อช่วยให้อุตสาหกรรมต่างๆ พัฒนาเทคโนโลยีที่สำคัญบางอย่าง โดยอดีตเลขาธิการธุรกิจ กล่าวว่าพลังงานแสงอาทิตย์จากอวกาศ “สามารถจัดหาแหล่งพลังงานที่ราคาไม่แพง สะอาด และเชื่อถือได้ เพื่อโลกทั้งใบ” เงินสดจำนวน

มหาศาลนั้นไม่น่าจะไปไกลถึงการดำเนินการในระดับนี้ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไม จึงช่วยก่อตั้งธุรกิจซึ่งหวังที่จะระดมทุนเริ่มต้น 200 ล้านปอนด์จากนักลงทุนเอกชนในขณะเดียวกัน สิ่งที่เขาเรียกว่า “การทำงานร่วมกันของผู้เต็มใจ” หรือได้รวบรวมนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร และข้าราชการจากสถาบันการศึกษา

บริษัท และหน่วยงานของรัฐกว่า 50 แห่ง ซึ่งทำงานอย่างมืออาชีพเพื่อช่วยนำระบบการทำงานให้บรรลุผลสำเร็จ อ้างว่าได้รับความสนใจจากบริษัทสหรัฐฯ “พวกเขาสนใจมาก” เขากล่าวเงินสดไม่ต้องสงสัยเลยว่าจะพบการลงทุน พลังงานทดแทนภาคพื้นดินไม่สามารถส่งกำลังไฟฟ้าพื้นฐานได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่มีโครงสร้างพื้นฐานแบตเตอรี่ที่มีราคาแพงมหาศาล 

Credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน