MENA Newswire , โตเกียว : นักวิจัย ชาวญี่ปุ่น ได้พัฒนาผิวหนังเทียมที่มีชีวิตซึ่งสามารถฝังในร่างกายและเรืองแสงได้เพื่อส่งสัญญาณการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาภายในร่างกาย นับเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการตรวจสอบทางการแพทย์แบบบูรณาการทางชีวภาพ งานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่าเนื้อเยื่อที่มีชีวิตสามารถทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์ทางชีวภาพอย่างต่อเนื่อง โดยแปลงสัญญาณโมเลกุลภายในเป็นแสงที่มองเห็นได้โดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ แบตเตอรี่ หรือแหล่งพลังงานภายนอก
งานวิจัยนี้ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ในญี่ปุ่นที่ทำงานร่วมกันระหว่างสถาบันการศึกษาและเทคโนโลยีทางการแพทย์ รวมถึงทีมงานจากมหาวิทยาลัย โตเกียว และมหาวิทยาลัยโตเกียวซิตี้ ผลการค้นพบของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารวิชาการ Nature Communications งานวิจัยนี้อธิบายถึงการปลูกถ่ายผิวหนังที่สร้างขึ้นจากเซลล์ต้นกำเนิดผิวหนังชั้นนอกที่ได้รับการดัดแปลงทางพันธุกรรม ซึ่งออกแบบมาเพื่อตอบสนองต่อตัวบ่งชี้ทางชีวภาพเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ
ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ผิวหนังเทียมที่สร้างขึ้นถูกปลูกถ่ายลงบนหนูทดลองและผสานเข้ากับเนื้อเยื่อตามธรรมชาติของสัตว์ เมื่อกระบวนการอักเสบเกิดขึ้นภายในร่างกาย ผิวหนังเทียมที่ปลูกถ่ายจะปล่อยสัญญาณเรืองแสงสีเขียวออกมาให้เห็น การตอบสนองนี้เกิดขึ้นโดยไม่ต้องทำการเก็บตัวอย่างแบบรุกราน ทำให้สามารถบ่งชี้กิจกรรมทางชีวภาพภายในร่างกายได้โดยตรงผ่านทางผิวหนัง
ผิวหนังที่มีชีวิตทำหน้าที่เป็นเซนเซอร์ทางชีวภาพ
ทีมวิจัยระบุว่า เนื้อเยื่อที่ปลูกถ่ายนั้นทำหน้าที่เป็นระบบแสดงผลที่มีชีวิต เซลล์ผิวหนังชั้นนอกที่ได้รับการดัดแปลงถูกตั้งโปรแกรมให้ผลิตโปรตีนเรืองแสงเมื่อตรวจพบการเปลี่ยนแปลงของโมเลกุลส่งสัญญาณการอักเสบ เนื่องจากเนื้อเยื่อที่ปลูกถ่ายประกอบด้วยเซลล์ผิวหนังที่สามารถสร้างใหม่ได้เอง จึงยังคงรักษาความสามารถในการรับรู้ไว้ได้แม้ว่าเนื้อเยื่อจะงอกใหม่ตามธรรมชาติเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งเลียนแบบพฤติกรรมของผิวหนังปกติได้อย่างใกล้เคียง
จากข้อมูลที่ตีพิมพ์เผยแพร่ พบว่าผิวหนังเทียมที่ปลูกถ่ายยังคงมีเสถียรภาพและใช้งานได้นานกว่า 200 วันในสัตว์ทดลอง นักวิจัย รายงานว่าไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ภายนอก การเชื่อมต่อแบบมีสาย หรือการเติมสารเคมีใดๆ ระบบนี้อาศัยกระบวนการทางชีวภาพของร่างกายผู้รับอย่างสมบูรณ์ ซึ่งแตกต่างจากเซ็นเซอร์แบบสวมใส่หรือฝังในร่างกายแบบดั้งเดิมที่ต้องพึ่งพาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแหล่งจ่ายไฟ
นักวิจัย เน้นย้ำว่างานวิจัยนี้เป็นเพียงการพิสูจน์แนวคิดในระดับก่อนคลินิก ไม่ใช่การนำไปใช้ในทางคลินิก การทดลองดำเนินการเฉพาะในห้องปฏิบัติการที่มีการควบคุมอย่างเข้มงวดโดยใช้สัตว์ทดลอง การศึกษาเน้นที่การแสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ ความคงทน และการบูรณาการทางชีวภาพ มากกว่าความแม่นยำในการวินิจฉัยหรือการใช้รักษาในมนุษย์
ผลกระทบต่อการติดตามสุขภาพในระยะยาว
ผลการวิจัยชี้ให้เห็นถึงแนวทางที่เป็นไปได้สำหรับการติดตามสุขภาพในระยะยาวโดยไม่ต้องตรวจเลือดซ้ำๆ หรือฝังอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ด้วยการแปลงการเปลี่ยนแปลงระดับโมเลกุลภายในร่างกายให้เป็นสัญญาณที่มองเห็นได้บนผิวหนัง วิธีการนี้จึงนำเสนอวิธีการสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องและไม่ก่อให้เกิดการรบกวน นักวิจัยรายงานว่าระบบนี้สามารถปรับเปลี่ยนได้ในระดับเซลล์เพื่อตอบสนองต่อสัญญาณทางชีวภาพที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับวิธีการดัดแปลงเซลล์
งานวิจัยระบุว่าระบบเซนเซอร์ที่มีชีวิตดังกล่าวอาจมีคุณค่าในสภาพแวดล้อมการวิจัยที่ต้องการการตรวจสอบสถานะทางสรีรวิทยาอย่างต่อเนื่อง อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนยังเน้นย้ำว่าจำเป็นต้องมีการทดสอบเพิ่มเติมอย่างกว้างขวางก่อนที่จะพิจารณาการใช้งาน ทางการแพทย์ นอกเหนือจากการทดลอง รวมถึงการประเมินความปลอดภัย การตรวจสอบด้านกฎระเบียบ และการตรวจสอบความถูกต้องในแบบจำลองเพิ่มเติม
การพัฒนาครั้งนี้ต่อยอดจากความก้าวหน้าในวงกว้างด้านเวชศาสตร์ฟื้นฟูและชีววิทยาเชิงสังเคราะห์ ซึ่งมีการดัดแปลงเนื้อเยื่อที่มีชีวิตให้ทำงานตามที่กำหนดไว้มากขึ้นเรื่อยๆ โดยการผสมผสานการฟื้นฟูผิวหนังเข้ากับการตรวจจับระดับโมเลกุล ทีมวิจัย ชาวญี่ปุ่น ได้แสดงให้เห็นว่าเนื้อเยื่อทางชีวภาพสามารถทำหน้าที่เป็นส่วนเชื่อมต่อที่เสถียรและยั่งยืนระหว่างสรีรวิทยาภายในและการสังเกตภายนอกได้
นักวิจัย สรุปว่างานวิจัยของพวกเขาวางรากฐานสำหรับการสำรวจเนื้อเยื่อที่มีชีวิตในฐานะแพลตฟอร์มการตรวจสอบในอนาคต แม้ว่าการศึกษาในปัจจุบันจะมุ่งเน้นไปที่สัญญาณที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ แต่การออกแบบพื้นฐานแสดงให้เห็นว่าผิวหนังเทียมสามารถทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ทางสายตาของสภาวะทางชีวภาพภายในได้ ซึ่งเป็นการขยายเครื่องมือที่มีอยู่สำหรับการวิจัยทางการแพทย์โดยไม่ต้องนำส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เข้าไปในร่างกาย
บทความเรื่อง " นักวิจัยชาวญี่ปุ่นพัฒนาผิวหนังเรืองแสงที่มีชีวิตเพื่อใช้ในการตรวจสอบสุขภาพ" เผยแพร่ครั้งแรกใน MENA News 24/7