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 رسمی‌فعالیت 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 علمی‌در پژوهشگاه رویان بسیار زیاد است از این رو بر آن شدیم تا تعدادی از سرفصل‌‌‌های پرکاربرد را برای دانش آموزان ارائه دهیم، که شامل:
۱- سلولهای 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. سلول‌ها در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند تا وظایف مختلفی را انجام دهند و بافت‌ها و اندام‌‌‌های بدن را به وجود آورند. هریک از سلولهای بدن ما قادرند تقسیم شوند تا با زیاد شدنشان بافتهای بدن استوار باقی بمانند و به فعالیت خود ادامه دهند و در نتیجه ما بتوانیم زندگی کنیم. اما اگر تمام سلول‌ها قادرند تقسیم شوند، چرا در برخی بیماری و آسیب‌ها بافتهای بدن ترمیم نمی‌شوند؟ چرا باز هم بیماری قلبی، کلیوی، سیستم گوارش و سیستم عصبی در بین افراد دیده می‌شود؟
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 بافتهای 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 می‌نامیم؟ 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 می‌باشند. این سلول‌ها اساس تشکیل تمام بافت‌ها و اندام‌‌‌های 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 سلولهای دیگر (تمایز) دو ویژگی اصلی و اساسی سلولهای بنیادی می‌باشد. آیا این دو ویژگی همیشگی ست و یک سلول بنیادی چه در جنین و چه در یک انسان بالغ می‌تواند به همه ی سلولهای دیگر متمایز شود؟
برای پاسخ دادن به این سوالات باید در کترگته آشنایی با سلول بنیادی شرکت کنید.
کاربرد سلول‌ها بنیادی
با مطالعه‌ی سلولهای بنیادی، ویژگیها و انواع آنها، سوال‌های متعددی برای ما پیش میاید. مثلا، اگر سلولهای بنیادی در تمام بافت‌ها وجود دارند پس چرا باز هم بافت‌ها آسیب می‌بینند؟ و اصلا مطالعه و بررسی سلولهای بنیادی چه فایده ای برای بشریت دارد؟
باید دانست، با وجود سلولهای بنیادی در تمام بافتهای 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 آسیب‌ها نخواهند بود. به همین دلیل ما به مطالعه‌ی سلولهای بنیادی در آزمایشگاه‌های مان می‌پردازیم. 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 قدمی‌در 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 پیشــرفت در ساختن عدســی و میکروسکوپ‌های بهتر، روش‌های جانبی میکروسکوپی نیز ابداع شدند.
سلولهای برخی نمونه‌های زیستی، مانند پوست پیاز و مخاط دهان رامی‌ً توان مستقیما با میکروسکوپ مشاهده کرد. ولی اکثر نمونه‌ها قبل از بررسی به اولین مرحله ی آماده ســازی نمونه‌ها ثابت کردن یک یا چند تیمار ویژه نیاز دارند. نمونه‌ها طی فرایند تثبیت، درون یکی از چند حلال آلی قرارمی‌گیرند. هدف اصلی از تثبیت، ممانعت از حرکت و جابه جایی مولکول‌ها و اندامک‌های درون سلول است که در نتیجه، تصویر نهایی انعکاس صحیح تری از وضع ســلول زنده خواهد بود. علاوه بر این، فرایند تثبیت تأثیری بر غشای سلول می‌گذارد که موجب افزایش نفوذپذیری رنگ به داخل سلول نمونه های بافت برای بررسیمی‌ً شود. طبعا تثبیت سول‌ها باعث مرگ آنها می‌شود. معمولا زیر میکروسکوپ بیش از حد ضخیم هستند و بنابراین باید آنها را به صورت برش‌های بسیار نازک درآورد، به حدی که نور بتواند از آنها بگذرد.
برش‌هایی با ضخامت بین 1 تا 10 میکرومتر برای میکروسکوپ نوری 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 می‌دهد 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 آسیب‌ها یا بیماری‌ها 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 می‌گیریم.
مهندسی بافت یک رشته تازه تاسیس هست که ترکیبی از رشته‌‌‌های مهندسی مثل مهندسی پلیمر، شیمی، مکانیک، مهندسی پزشکی و … و رشته‌‌‌های علوم پایه مثل زیست شناسی است که با هم فکری هم پروژهای مختلف رو جلو می‌برند.
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 سلول‌ها 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 می‌ریزند، 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 می‌سازند توی یک داربست قرار دارند، این داربست ماده ای هست که سلول‌ها از خودشون ترشح می‌کنند به خارج و به آن ماده خارج سلولی یا ECM می‌گویند 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 پروتئین‌‌‌های 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 عامل‌‌‌های تعیین کننده صفات ژن نام دارد.
حالتهای مربوط به یک صفت الل نام دارد.
درک این موضوع بسیار مهم است که جایگاه ژن‌ها بر روی کروموزوم‌ها در هر گونه ثابت است و تفاوت در حالتهای مربوط به آنها (الل‌ها) می‌باشد.
صفات:
صفات و ویژگیها 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 الل‌ها نقش بسیار مهمی‌دارد. یکی از این روابط روابط غالب و مغلوبی بین الل‌ها (مانند بیماری تالاسمی) و دیگری اثر الل‌‌‌های چندگانه (مانند گروه‌‌‌های 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.
