مقدمه
مرکز آموزشی سلولهای بنیادی برای همه با هدف توسعه و ترویج علوم نوین زیست پزشکی و با نگاه بسط عدالت آموزشی در سال 1390 بصورت رسمی فعالیت خود را در پژوهشگاه رویان آغاز نمود.
این مرکز با ارائه انواع برنامههای مختلف آموزشی بخصوص برای مخاطبین دانشآموز به سرعت در بین مراکز آموزشی موقعیت خود را پیدا نمود، گستردگی مطالب علمی در پژوهشگاه رویان بسیار زیاد است از این رو بر آن شدیم تا تعدادی از سرفصل های پرکاربرد را برای دانش آموزان ارائه دهیم، که شامل:
۱- سلول های بنیادی
۲- بافت شناسی
۳- مهندسی بافت
۴- جنین شناسی
۵- ژنتیک
۶- و …
معرفی سلولهای بنیادی
مقدمه
سلول‌ها کوچکترین ذره‌ی سازنده ی بدن ما هستند و بدن ما از میلیون‌ها میلیون سلول تشکیل شده است. سلول ها در کنار یکدیگر قرار می گیرند تا وظایف مختلفی را انجام دهند و بافت ها و اندام های بدن را به وجود آورند. هریک از سلولهای بدن ما قادرند تقسیم شوند تا با زیاد شدنشان بافت های بدن استوار باقی بمانند و به فعالیت خود ادامه دهند و در نتیجه ما بتوانیم زندگی کنیم. اما اگر تمام سلول ها قادرند تقسیم شوند، چرا در برخی بیماری و آسیب ها بافت های بدن ترمیم نمی‌شوند؟ چرا باز هم بیماری قلبی، کلیوی، سیستم گوارش و سیستم عصبی در بین افراد دیده می شود؟
برای پاسخ دادن به این سوالات باید به سراغ سلولهای بنیادی و ویژگی‌های این سلول‌ها برویم.
سلول بنیادی چیست؟
کلمه‌ی بنیادی خود به معنی پایه و اساس هر چیز است. سلولهای بنیادی نیز اساس و ایجاد کننده‌ی سلولهای متفاوت در بافت های بدن هستند و از زمانی که ما همگی جنین بوده ایم، تا حال در بدن ما وجود داشته اند. اما این سلول‌ها دارای چه ویژگی‌هایی هستند که ما آنها را بنیادی می نامیم؟ در واقع تمام سلولهای بنیادی قادرند به میزان زیادی تقسیم شوند و سلول‌هایی مثل خودشان را تولید کنند یا به عبارتی باید بگوییم این سلول‌ها دارای قابلیت خود نوزایی می باشند. این سلول‌ها اساس تشکیل تمام بافت ها و اندام های بدن ما هستند، زیرا قادرند با توجه به محیطی که در آن قرار دارند به انواع سلولهای بدن تبدیل شوند. ویژگی خود نوزایی و تبدیل شدن به انواع سلول های دیگر (تمایز) دو ویژگی اصلی و اساسی سلولهای بنیادی می باشد. آیا این دو ویژگی همیشگی ست و یک سلول بنیادی چه در جنین و چه در یک انسان بالغ می تواند به همه ی سلول های دیگر متمایز شود؟
برای پاسخ دادن به این سوالات باید در کترگته آشنایی با سلول بنیادی شرکت کنید.
کاربرد سلول ها بنیادی
با مطالعه‌ی سلولهای بنیادی، ویژگ‌ی‌ها و انواع آنها، سوال‌های متعددی برای ما پیش میاید. مثلا، اگر سلولهای بنیادی در تمام بافت ها وجود دارند پس چرا باز هم بافت ها آسیب می بینند؟ و اصلا مطالعه و بررسی سلول های بنیادی چه فایده ای برای بشریت دارد؟
باید دانست، با وجود سلول های بنیادی در تمام بافت های بدن، به دلیل کمبود جمعیت این سلول‌ها و همچنین کمتر شدن آنها در بسیاری از بیماری ها، سلولهای بنیادی گاهی به تنهای قادر به ترمیم بافت‌ها و از بین بردن کامل آسیب ها نخواهند بود. به همین دلیل ما به مطالعه‌ی سلولهای بنیادی در آزمایشگاه‌های مان می پردازیم. زیرا اگر بتوانیم روش نگه داری سلولهای بنیادی، و روش تبدیل شدن این سلول‌ها به انواع سلولهای دیگر را بیابیم، با پیوند این سلول‌ها به بیماران قدمی در جهت بهبودی آنها برداشته ایم.
معرفی بافت شناسی
مقدمه :
بافت شناسی : (histology)
قسمتی از علوم تشریحی است که ساختمان میکروسکوپی ارگان‌های مختلف بدن را مورد بحث و بررسی قرار می‌دهد.
با پيشــرفت در ساختن عدســي و ميكروسكوپ‌هاي بهتر، روش‌هاي جانبي ميكروسكوپي نيز ابداع شدند.
سلول‌هاي برخي نمونه‌هاي زيستي، مانند پوست پياز و مخاط دهان را مي ً توان مستقيما با ميكروسكوپ مشاهده كرد. ولي اكثر نمونه ها قبل از بررسي به اولين مرحله ي آماده ســازي نمونه‌ها ثابت كردن يك يا چند تيمار ويژه نياز دارند. نمونه ها طي فرايند تثبيت، درون يكي از چند حلال آلي قرار مي گيرند. هدف اصلي از تثبيت، ممانعت از حركت و جابه جايي مولكول‌ها و اندامك‌هاي درون سلول است كه در نتيجه، تصوير نهايي انعكاس صحيح تري از وضع ســلول زنده خواهد بود. علاوه بر اين، فرايند تثبيت تأثيري بر غشاي سلول مي‌گذارد كه موجب افزايش نفوذپذيري رنگ به داخل سلول نمونه هاي بافت براي بررسي مي ً شود. طبعا تثبيت سول‌ها باعث مرگ آنها مي‌شود. معمولا زير ميكروسكوپ بيش از حد ضخيم هستند و بنابراين بايد آنها را به صورت برش‌هاي بسيار نازك درآورد، به حدي كه نور بتواند از آنها بگذرد.
برش‌هايي با ضخامت بين 1 تا 10 ميكرومتر براي ميكروسكوپ نوري مناسب اند.
هدف ما از این کار چیست؟ چرا این مراحل و شناسایی بافت برای پژوهشگران حائز اهمیت است؟ انواع بافت چیست؟
تمام اینها سوالاتی هست که به آنها در کارگاه بافت شناسی شرکت کنید.
معرفی مهندسی بافت
مقدمه :
مهندسی بافت
تا کنون با سلول بنیادی و بافت شناسی آشنا شده‌ایم. حال اگر یک اتفاقی برای این بافت‌ها بیوفتد که آسیبی به این بافت‌ها وارد بشود و یا فرد دچار بیماری بشه که به بافت‌های بدنش آسیب وارد بشه، اولین کاری که فرد فرد انجام می دهد این است که به پزشک مراجعه می‌کند و دارو میگیرد که هم از درد فرد کم کند و هم از پیشرفت آسیب جلوگیری کند. اما توی بعضی آسیب ها یا بیماری ها مثل سکته قلبی، نارسایی کلیه و … داروها نمی‌توانند خیلی از پیشرفت آسیب جلوگیری کنند و ممکن است به از دست رفتن بافت و یا حتی اندام اون فرد منجر بشود، پس برای اینکه بتونیم اون آسیب کم را برطرف کنیم و از پیشرفت آن جلوگیری کنیم و حتی باعث بهبود آن بشویم از مهندسی بافت کمک می گیریم.
مهندسی بافت یک رشته تازه تاسیس هست که ترکیبی از رشته های مهندسی مثل مهندسی پلیمر، شیمی، مکانیک، مهندسی پزشکی و … و رشته های علوم پایه مثل زیست شناسی است که با هم فکری هم پروژهای مختلف رو جلو می برند.
هدف مهندسی بافت این هست که بتواند داخل آزمایشگاه بافتی رو مشابه بافت بدن بسازه و جایگزین کند، یا بتواندکاری کند که بافت‌های درون بدن ترمیم خوبی رو داشته باشند. پس برای این منظور باید بتوان تمام ویژگی‌های یک بافت طبیعی رو که مد نظر دارد روی بافت خودش پیاده کند.
خب اولین ویژگی برای بافت‌ها، وجود سلول‌ها است که باید منبع مناسبی رو برای سلول ها در نظر بگیرد دومین ویژگی ساخت یک داربست هست که سلول‌ها بتوانند روی داربست شکل بافت خودشون رو بگیرن، چرا باید داربست باشد؟ چون همون طور که اگه توی داربست ساختمان سازی اگر آجرها رو سلول در نظر بگیریم، اگر آجرها رو بدون داربست و اسکلت ساختمانی روی هم بچینیم و بالا بیاییم، آجرها فرو می ریزند، سلول‌ها هم به همین صورت به این داربست برای شکل بافت نیاز دارند.
این ویژگی داربستی بافتی از خود بافت‌های بدن گرفته شده، چون سلول‌ها هم در بدن وقتی یک بافت رو می سازند توی یک داربست قرار دارند، این داربست ماده ای هست که سلول‌ها از خودشون ترشح می کنند به خارج و به آن ماده خارج سلولی یا ECM می گویند و سلول‌ها توی این ماده قرار دارند حالا بسته به ترکیب و نوع موادی که ECM از آن تشکیل شده هر بافت استحکام متفاوتی دارد مثل استخوان که موادی دارد که استحکام بیشتری نسبت به ECM بافت پوستی دارد.
معرفی ژنیک
مقدمه :
شرحی از ژنتیک:
مولکول DNA که یک اسیدنوکلئیک است به عنوان ماکرومولکولی در بدن موجودات زنده می‌باشد که حاوی اطلاعات و دستو رالعمل‌هایی است که ویژگی‌های جانداران به آن بستگی دارد. مولکول DNA مولکول بسیار طویلی است بنابراین بوسیله‌ی پروتئین های اختصاصی، بسیار فشرده می‌شود و در داخل هسته قرار میگیرد.
به طور کلی هر صفت بوسیله دو عامل تعیین می‌شود که یک عامل از والد ماده و دیگری از والد نر به ارث می‌رسد. در انسان در هر سلول پیکری 46 کروموزوم و در هر سلول جنسی(گامت) 23 کروموزوم وجود دارد.
هر یک از گامتهای نر وماده یک عامل مربوط به هر صفت را داشته اند و این دو عامل را پس از لقاح در کنار یکدیگر قرار می‌دهند. امروزه عامل های تعیین کننده صفات ژن نام دارد.
حالتهای مربوط به یک صفت الل نام دارد.
درک این موضوع بسیار مهم است که جایگاه ژن ها بر روی کروموزوم ها در هر گونه ثابت است و تفاوت در حالتهای مربوط به آنها (الل‌ها) می‌باشد.
صفات:
صفات و ویژگی ها در موجودات زنده نتیجه تعامل دو فاکتور ژنتیک و محیط است. و بهترین راه برای اینکه بفهمیم صفتی به چه میزان ارثی یا اکتسابی است بررسی بر روی دوقلوهای همسان است، چرا که دارای ماده وراثتی یکسانی هستند.
سوال : از بین صفات زیر به نظر شما کدام بیشتر ارثی هستند؟ رنگ چشم، قد، رفتار
در مورد بسیاری از بیماری‌ها نیز این مسئله مطرح است که نقش عوال محیطی و ژنتیکی در آنها چقدر است مانند انواع سرطان ها.
یکی از مهمترین و جالب ترین مسایل ژنتیک بحث در مورد چگونگی به ارث رسیدن صفات است. که در این بین، رابطه‌ی بین الل ها نقش بسیار مهمی دارد. یکی از این روابط روابط غالب و مغلوبی بین الل ها (مانند بیماری تالاسمی) و دیگری اثر الل های چندگانه (مانند گروه های خونی) می‌باشد.
نکته بسیار مهم آن است که بسیاری از صفات بوسیله بیشتر از یک ژن کنترل می‌شوند مانند رنگ چشم .
در کل بحث در مورد صفات ذکر شده و چگونگی به ارث رسیدن آنها به دلیل جذابیت و بالا برد درک دانش‌آموزان، انجام می‌شد، از این رو این کلاس پر مخاطب را برای دانش آموزان ماهانه به صورت دوره‌ای برگزار می‌کنیم.
برنامههای آموزشی آزمایشگاه سلولهای بنیادی برای همه، به دلیل طیف گسترده مخاطب از دانشآموز تا دانشجویان و دبیران و معلمان از تنوع بالایی برخوردار است. به منظور آشنا نمودن این طیف گسترده با مقوله سلولهای بنیادی و علوم مرتبط، برنامههای متنوعی برای هر گروه مخاطب تدارک دیده شده اما این موضوع که فقط برای دانش آموزان تهران کارگاه،کلاس آموزشی، سمپوزیوم، …. برگزار کنیم همواره ما را به این فکر فرومیبرد که برای تمام دانش آموزان ایران راه حلی را اتخاذ کنیم.
