ترکیب تکنولوژی سلول های بنیادی و هوش مصنوعی

/۰ Comments/in /by

از آنجایی که در سال های اخیر، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین بهبود قابل توجهی داشته است. محققین دانشگاه Tampere نیز از ترکیب تکنولوژی سلول های بنیادی و هوش مصنوعی برای مطالعه کاردیومیوسیت های ضربان دار در کشت سلول استفاده کردند. رفتار ضربانی این سلول ها با استفاده از سیگنال های کلسیمی آنالیز شد. کلسیم برای تپیدن کاردیومیوسیت ها ضروری است و ضربان می تواند بوسیله لیبل های فلورسنس مانیتور شود.

در این مطالعه، کاردیومیوسیت ها از بیماران مبتلا به بیماری آریتمی ژنتیکی(CPVT)، سندرمQT طویل(LQTS)، یا کاردیومیوپاتی هایپرتروفیک (HCM) یا افراد سالم مشتق شد.

ضربان کاردیومیوسیت ها توسط نرم افزار ثبت شدند و سیگنال های موجود مربوط به یک سلول مشتق از یک فرد ناقل بیماری قلبی ژنتیکی و یا سلول های فرد سالم تفیکیک شدند. همین دستاورد بزرگ نشان داد نرم افزار و برنامه می تواند برای بیماری های قلبی مختلف تمایز قائل شود.

این مشاهدات مهم نشان داد که سلول های مشتق از iPSCها و هوش مصنوعی این پتانسیل را دارند که به عنوان یک ابزار تشخیصی استفاده شوند. در حال حاضر، بیماری های ژنتیکی عمدتا بوسیله آنالیزهای DNA شناسایی می شوند اما در بسیاری از موارد مشخص نیست که این تغییرات DNA واقعی و عامل بیماری هستند یا این که یک تغییر ژنتیکی بی اثر هستند. از این رو هوش مصنوعی و سلول های بنیادی می توانند به تصمیم گیری در این شرایط کمک کنند.

سلول های بنیادی چگونه شناسایی شدند

/۰ Comments/in /by

در سال ۱۹۶۰، دانشجویی تازه فارغ التحصیل از دانشگاه ساسکچوآن کانادا همراه با همکارانش، در مطالعات شان با یک یافته غیر قابل انتظار و غیر قابل چشم پوشی مواجه شدند. اگر چه در آن زمان آن ها به اهمیت یافته خود واقف نبودند اما در سال های حاضر همه از اهمیت این یافته و وجود سلول های بنیادی بی نهایت خرسند هستند و سعی در استفاده از آن ها برای درمان بیماری های مختلف دارند. در حدود۶۰ سال پیش، تیل محققی در انستیتو سرطان اونتاریو با همکارش ارنست مک کلوچ در حال بررسی اثر پرتابی بر روی موش بودند که موضوع جالبی را مشاهده کردند. آنها دریافتند موش هایی که برای ۳۰ روز دچار پرتو تابی با اشعه ایکس شوند، در صورتی که مورد تیمار با پیوند سلول های مغز استخوان قرار نگیرند می میرند. این موش ها مورد تزریق با مقادیر مختلفی از این سلول ها قرار گرفتند تا تعیین شود که چه تعداد سلول برای زنده نگه داشتن جانور مورد نیاز است.

چندین روز بعد از تزریق سلول ها، مک کلوچ نمونه های گرفته شده از موش ها را ارزیابی کرد. این خون شناس تجمعات کوچکی را روی طحال موش ها مشاهده کرد که هر کدام شامل نزدیک به ۱۰ هزار سلول مغز استخوان بودند. مک کلوچ مشاهده کرد که بین این کلونی های موجود در طحال و تعداد سلول های مغز استخوان پیوند شده رابطه مستقیمی وجود دارد اما به نظر این کلون ها از یک سلول ساده مشتق شده بودند. این سلول ساده همان سلول هایی هستند که امروزه ما آن ها را تحت عنوان سلول های بنیادی می نامیم. تیل و مک کلوچ، مشاهدات اولیه شان را در سال ۱۹۶۱ در مجلهRadiation Research to little fanfare منتشر کردند. در ادامه سیمینویچ که دانشجوی فوق دکترای تیل بود در مطالعاتش نشان داد که سلول های تشکیل دهنده کلونی، دارای اخلاف یا زادگانی هستند که خود می توانند کلونی های جدیدی را ایجاد کنند.

سیمینویچ در سال ۱۹۶۳ یافته هایش را منتشر کرد و جامعه علمی را متقاعد کرد که سلول های بنیادی خون ساز با توانایی کلونی زایی بالا در مغز استخوان وجود دارند. ویژگی خودنوزایی این سلول ها، ویژگی حیاتی و کاربردی آن ها است. از آن زمان تاکنون مطالعات زیادی بر مبنای این یافته ها صورت گرفته است و نه تنها نحوه تکوین آن ها را بررسی کرده اند بلکه از آن ها در درمان بیماری ها نیز استفاده کرده اند.