ຈຸດປະສົງຂອງຖ້ວຍເພື່ອເພາະເຊລລ໌ ໃນການສົ່ງເສີມການເຕີບໂຕ ແລະ ການສັງເກດເຊລລ໌ ທີ່ຢູ່ຕິດກັບພື້ນຜິວ

ຈານເພາະເຊລູລາເປັນເຄື່ອງມືພື້ນຖານໃນການຄົ້ນຄວ້າທາງຫ້ອງທົດລອງ ໂດຍໃຫ້ລັກສະນະເພື່ອນແພງ ແລະ ສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການເພາະເຊລູລາທີ່ຢູ່ຕິດກັບພື້ນຜິວຢ່າງສຳເລັດ. ເຄື່ອງບໍລິການທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງແນ່ນອນເຫຼົ່ານີ້ສ້າງສະພາບແວດລ້ອມຈຸລະພາກທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດທີ່ສົ່ງເສີມການຕິດຕັ້ງ, ການແຜ່ກ່າຍ, ແລະ ການຮັກສາເຊລູລາ ໃນຂະນະທີ່ອຳນວຍຄວາມສະດວກໃນການສັງເກດພຶດຕິກຳ ແລະ ຮູບຮ່າງຂອງເຊລູລາຢ່າງຊັດເຈນເຖິງແມ່ນຈະຢູ່ພາຍໃຕ້ກ້ອງຈຸລັດສາດ.

ເຕັກນິກການປັບປຸງທີ່ຖືກບູລະນາການໄວ້ໃນຈານເພີ່ມເຕີມເຊື້ອແບັກທີເຣີຍສຳລັບວັດຖຸປັບປຸງເຊື້ອແບັກທີເຣີຍໃນປັດຈຸບັນ ໄດ້ຮັບການອອກແບບມາເພື່ອຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການທາງຊີວະວິທະຍາຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣີຍທີ່ຢູ່ຕິດກັບພື້ນຜິວ (adherent cells) ເຊິ່ງເຊື້ອແບັກທີເຣີຍເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການການສຳຜັດກັບພື້ນຜິວເພື່ອຮັກສາຊີວິດ, ເຕີບໂຕ, ແລະ ດຳເນີນຫນ້າທີ່ທາງຊີວະວິທະຍາຢ່າງປົກກະຕິ. ດ້ວຍການປັບປຸງພື້ນຜິວຢ່າງເປັນເອກະລັກ, ການເລືອກວັດຖຸທີ່ເໝາະສົມ, ແລະ ການອອກແບບທີ່ດີຂຶ້ນ, ຈານເຫຼົ່ານີ້ຈຶ່ງປ່ຽນພື້ນຖານພາສຕິກທີ່ງ່າຍດາຍໃຫ້ເປັນເວທີທີ່ສຸກເສີນສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງເຊື້ອແບັກທີເຣີຍ ເຊິ່ງສະໜັບສະໜູນການຄົ້ນຄວ້າທີ່ກວ້າງຂວາງ ເລີ່ມຈາກຊີວະວິທະຍາເບື້ອງຕົ້ນ ໄປຈົນເຖິງການຄົ້ນພົບຢາ ແລະ ການແພດຟື້ນຟູ.

ເຕັກນິກການປັບປຸງພື້ນຜິວທີ່ເຮັດໃຫ້ເຊື້ອແບັກທີເຣີຍຕິດຢູ່

ການປັບປຸງດ້ວຍພລາສມາ ແລະ ການເປີດກະຕຸ້ນພື້ນຜິວ

ຈານວັດທະນະສາດເຊລລ໌ ຜ່ານຂະບວນການປິ່ນປົວດ້ວຍພາສມ່າທີ່ເປັນພິເສດ ເຊິ່ງປ່ຽນແປງເຄມີສາດຂອງໜ້າເປືອກຢ່າງເລິກເຊິ່ງເພື່ອປັບປຸງການຕິດຈຳເຊລລ໌. ຂະບວນການນີ້ເພີ່ມກຸ່ມຫນ້າທີ່ທີ່ມີຄວາມຮູ້ສຶກຕໍ່ນ້ຳ (hydrophilic) ເຊັ່ນ: ກຸ່ມ hydroxyl, carbonyl ແລະ carboxyl ໄປສູ່ໜ້າເປືອກ polystyrene, ເຮັດໃຫ້ເກີດຈຸດທີ່ມີຄວາມເປັນລົບ ເຊິ່ງດຶງດູດສ່ວນປະກອບຂອງເຊລລ໌ທີ່ມີຄວາມເປັນບວກ. ຂະບວນການເປີດໃຊ້ພາສມ່າ (plasma activation) ເພີ່ມພະລັງງານໜ້າເປືອກຈາກປະມານ 33 dynes ຕໍ່ເຊັງຕີເມີເຕີ ເຖິງຫຼາຍກວ່າ 70 dynes ຕໍ່ເຊັງຕີເມີເຕີ, ເຮັດໃຫ້ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມນ້ຳ (wettability) ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມໂປຣຕີນ (protein adsorption capacity) ດີຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ.

ເຄມີຜິວໜ້າທີ່ດີຂຶ້ນຊ່ວຍໃຫ້ປະຕິກິລິຍາຂອງໂປຣຕີນໃນເຊີ້ມ ເຊັ່ນ: ໂຟບຣິໂນເນັກຕິນ, ວິໂຕຣເນັກຕິນ ແລະ ລາມິນິນ ເກີດຂື້ນໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂື້ນໃນເນື້ອໃນຂອງຈານ. ໂປຣຕີນເຫຼົ່ານີ້ຈະສ້າງເປັນຊັ້ນທີ່ເຮັດໃຫ້ເນື້ອໃນມີຄວາມເໝາະສົມ ເຊິ່ງຈະໃຫ້ຈຸດທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ເປັນພິເສດສຳລັບ integrins ຂອງເຊື້ອເຊີ້ນ, ເຮັດໃຫ້ເກີດການເຊື່ອມຕໍ່ຈຸດສູນກາງ (focal adhesions) ທີ່ຈຳເປັນຕໍ່ການຕິດຢູ່ ແລະ ການແຜ່ຂະຫຍາຍຕົວຂອງເຊື້ອເຊີ້ນທີ່ຕ້ອງຢູ່ຕິດກັບເນື້ອໃນ. ການຄົ້ນຄວ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ຈານທີ່ໃຊ້ເພື່ອເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການເພາະເຊື້ອເຊີ້ນທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວຢ່າງເໝາະສົມ ສາມາດເພີ່ມອັດຕາການຕິດຢູ່ຂອງເຊື້ອເຊີ້ນໃນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ 300-400% ເມື່ອທຽບກັບເນື້ອໃນທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ.

ຮູບຮ່າງແລະຄວາມຂຸ່ມຂະຫນາດຂອງເນື້ອໃນທີ່ຄວບຄຸມໄດ້

ຈານວັດທະນະທຳເຊລແບບທັນສະໄໝໃຊ້ຮູບຮ່າງພໍ້ຜິວທີ່ຄວບຄຸມຢ່າງຖືກຕ້ອງ ເຊິ່ງມີຜົນຕໍ່ການປະພຶດຕົວຂອງເຊລໃນລະດັບນາໂນ. ຄວາມຂຸ່ນຂອງພໍ້ຜິວທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດມັກຈະຢູ່ໃນໄລຍະ 0.1 ເຖິງ 1.0 ແມັກໂຣເມີເຕີ, ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມເປັນເນື້ອທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ການດູດຊືມໂປຼຕີນດີຂຶ້ນ ແຕ່ຍັງຮັກສາຄວາມເລື່ອນຂອງພໍ້ຜິວເພື່ອຄວາມຊັດເຈນດ້ານເລືອກສັງເກດ. ຄວາມຂຸ່ນທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ນີ້ເພີ່ມເນື້ອທີ່ທີ່ມີຢູ່ຈິງຈັງສຳລັບການຕິດຕໍ່ກັບເຊລ ແລະ ສ້າງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທາງກົນຈັກທີ່ຊ່ວຍປະກັນຄວາມໝັ້ນຄົງໃນການຕິດຕໍ່ເຊລເບື້ອງຕົ້ນ.

ຮູບຮ່າງພໍ້ຜິວມີຜົນໂດຍກົງຕໍ່ເສັ້ນທາງກົນ-ການຖ່າຍໂອນຂອງເຊລ (mechanotransduction) ເຊິ່ງມີຜົນຕໍ່ຮູບແບບການສະແດງອອກຂອງຍີນທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການແບ່ງຕົວ, ການແຕກຕ່າງ, ແລະ ການຢູ່ລອດ. จานเพาะเลี้ยงเซลล์ ດ້ວຍລັກສະນະພໍ້ຜິວທີ່ຖືກປັບປຸງໃຫ້ເໝາະສົມ ສົ່ງເສີມການສ້າງຕັ້ງຂອງການຕິດຕໍ່ເຊລທີ່ເຕັມທີ່ (mature focal adhesions) ແລະ ເສັ້ນໃຍຄວາມຕຶງ (stress fibers), ສົ່ງຜົນໃຫ້ຮູບຮ່າງເຊລດີຂຶ້ນ ແລະ ກິດຈະກຳເມທາບໍລິດສູງຂຶ້ນຕະຫຼອດໄລຍະເວລາທີ່ເພາະເຊລ.

ຄຸນສົມບັດຂອງວັດຖຸທີ່ສະໜັບສະໜູນການຢູ່ລອດຂອງເຊລໃນໄລຍະຍາວ

ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຊີວະພາບ ແລະ ຄວາມເປັນເນື້ອທີ່ເຄມີທີ່ບໍ່ເຮັດປະຕິກິລິຍາ

ຈານວັດທະນະສາດເຊລແບບຄຸນນະພາບສູງໃຊ້ສູດ polystyrene ສຳລັບການແພດ ເຊິ່ງຊ່ວຍຂັບໄລ່ສານເປັນພິດທີ່ອາດຈະເກີດຂື້ນຈາກການລະເຫີດ (leachables) ແລະຮັກສາຄວາມສະຖຽນຕົ້ນຂອງສານເคมີໃນສະພາບການຝັກທີ່ມາດຕະຖານ. ປະກອບຂອງ polymers ບໍ່ປະກອບດ້ວຍ ໂລຫະ лиц (heavy metals), ຕົວເຮັດໃຫ້ອ່ອນ (plasticizers), ແລະສ່ວນປະກອບອື່ນໆທີ່ອາດຈະຮີ້ນຮາງການເຜົາຜະລານຂອງເຊລ ຫຼື ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຕ້ານທາງຊີວະພາບ (cytotoxic responses). ການທົດສອບຢ່າງເຂັ້ມງວດຮັບປະກັນວ່າຈານວັດທະນະສາດເຊລເຫຼົ່ານີ້ເຂົ້າເກົ່າກັບມາດຕະຖານ USP Class VI ດ້ານຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ທາງຊີວະພາບ (biocompatibility) ແລະບໍ່ສ້າງຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ດີຕໍ່ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງເຊລ ຫຼື ຕົວຊີ້ວັດຄວາມມີຊີວິດ (viability markers).

ຄວາມເປັນເຄມີທີ່ບໍ່ເຂົ້າກັນ (chemical inertness) ຂອງຈານວັດທະນະສາດເຊລທີ່ຜະລິດຢ່າງຖືກຕ້ອງ ຊ່ວຍປ້ອງກັນການປະຕິກິລິຍາທີ່ບໍ່ຕ້ອງການລະຫວ່າງສື່ວັດທະນະສາດ (culture medium) ແລະ ຜິວຂອງຈານ, ເຊິ່ງຮັກສາລະດັບ pH ໃຫ້ຄົງທີ່ ແລະ ຮັກສາຄວາມບໍລິສຸດຂອງສ່ວນປະກອບທີ່ອ່ອນໄຫວໃນສື່ວັດທະນະສາດ ເຊັ່ນ: ປັດໄຈການເຕີບໂຕ (growth factors), ວິຕາມິນ, ແລະ ອົງປະກອບທີ່ມີປະລິມານນ້ອຍ (trace elements). ຄວາມຄົງທີ່ນີ້ມີຄວາມສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງເປັນພິເສດໃນໄລຍະເວລາວັດທະນະສາດທີ່ຍາວນານ ໂດຍທີ່ການປະຕິກິລິຍາເຄມີທີ່ເລັກນ້ອຍທີ່ສຸດກໍອາດຈະສັ່ງສົມ ແລະ ສົ່ງຜົນຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບຂອງການທົດລອງ.

ຄວາມສາມາດໃນການຜ່ານຂອງແກັດ ແລະ ການແລກປ່ຽນກັບບໍລະຍາກາດ

ຈານເພື່ອເພີ່ມການເພີ່ມທະວີຄູນຂອງເຊລລ໌ ມີຄຸນສົມບັດທີ່ຄວບຄຸມໄດ້ໃນການຜ່ານຂອງແກັດ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ການແລກປ່ຽນອົກຊີເຈນ ແລະ ແກັດຄາບອນໄດອົກໄຊດ໌ເກີດຂຶ້ນຢ່າງເໝາະສົມ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເກີດການປົນເປືືອນ. ສ່ວນຂອງຈານຮັກສາຄວາມສາມາດໃນການຜ່ານຂອງແກັດໃນລະດັບທີ່ພໍເທົ່າທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ເກີດການຫາຍໃຈຂອງເຊລລ໌ຢູ່ໃນເຕົາອົບ CO2 ທີ່ໃຊ້ງານທົ່ວໄປ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ລະດັບອົກຊີເຈນທີ່ຖືກລະລາຍຢູ່ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເທົ່າທຽມກັບບໍລະຍາກາດ. ຄວາມສາມາດໃນການແລກປ່ຽນແກັດນີ້ຊ່ວຍປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ເກີດສະພາບທີ່ມີອົກຊີເຈນຕ່ຳ (hypoxic conditions) ທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງຕໍ່ເຊລລ໌ ຫຼື ເຮັດໃຫ້ເສັ້ນທາງການເຜົາຜະລານປ່ຽນແປງ.

ຄວາມສົມດຸນລະຫວ່າງຄວາມສາມາດໃນການຜ່ານຂອງແກັດ ແລະ ການປ້ອງກັນເປັນສິ່ງທີ່ຮັບປະກັນວ່າຈານເພື່ອເພີ່ມການເພີ່ມທະວີຄູນຂອງເຊລລ໌ຈະຮັກສາສະພາບທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອເຊີ້ນໄວ້ໄດ້ ໃນເວລາທີ່ສະໜັບສະໜູນຟິຊິໂອໂລຊີທີ່ປົກກະຕິຂອງເຊລລ໌. ສູດຂອງພოລີເມີທີ່ທັນສະໄໝໃໝ່ ສາມາດບັນລຸຄ່າສຳປະສິດທິພາບໃນການຜ່ານຂອງແກັດທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ ເຊິ່ງສະໜັບສະໜູນການຫາຍໃຈຂອງເຊລລ໌ທີ່ດີ ໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ຄວາມເປັນເອກະລາດຂອງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ບໍ່ມີເຊື້ອເຊີ້ນເສື່ອມເສຍ ຫຼື ໃຫ້ສ່ວນປະກອບທີ່ລະเหີຍນໄດ້ຂອງສື່ການເພີ່ມທະວີຄູນຫຼຸດລົງ.

ຄຸນສົມບັດການອອກແບບດ້ານເລືອກທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ການສັງເກດເຊລະໄດ້ດີເລີດ

ຄວາມຈື່ງໃສຂອງເລືອກ ແລະ ຄຸນສົມບັດການຖ່າຍໂອນແສງ

ຈານເພື່ອເພີ່ມເຕີມເຊລະມີຄຸນສົມບັດດ້ານເລືອກທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງແນ່ນອນເພື່ອເຮັດໃຫ້ການຖ່າຍໂອນແສງມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການເບື່ອນດ້ານເລືອກໃຫ້ໜ້ອຍທີ່ສຸດເພື່ອໃຫ້ການສັງເກດເຊລະດ້ວຍກ້ອງຈຸລະທັດມີຄວາມຖືກຕ້ອງ. ສ່ວນດ້ານລຸ່ມຂອງຈານມີຄວາມໜາທີ່ເທົ່າທຽມກັນພາຍໃນຄວາມເປັນໄປໄດ້ ±0.02 ມີລີແມັດເຕີ, ເຊິ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນການປ່ຽນແປງຂອງແຕ່ລະລະດັບທີ່ເກີດຈາກການເຟືອກີ່ງ (focal plane) ທີ່ອາດຈະຮີ້ມຂວາງການຖ່າຍຮູບທີ່ມີຄວາມລະອຽດສູງ. ວັດຖຸທີ່ເຮັດຈາກ polystyrene ຊັ້ນຄຸນນະພາບສູງສາມາດຖ່າຍໂອນແສງໄດ້ຫຼາຍກວ່າ 90% ໃນທັງໝົດຂອງສະເປັກຕຣຸມທີ່ຕາມີຄວາມອ່ອນໄຫວ, ເຊິ່ງຮັບປະກັນການສະຫຼາດສະຫຼີ່ງທີ່ດີທີ່ສຸດສຳລັບການໃຊ້ງານດ້ານການສັງເກດເຊລະດ້ວຍວິທີ phase contrast, fluorescence, ແລະ brightfield microscopy.

ການອອກແບບດ້ານເລືອກສະເປັກຕີມີການໃຊ້ວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມບໍ່ເທົ່າທຽງກັນຕ່ຳ (low-birefringence) ເຊິ່ງຊ່ວຍປ້ອງກັນການຮີດຂອງເຕັກນິກການສັງເກດດ້ວຍຈຸລັດສະກົດແສງທີ່ຖືກຂັ້ວ (polarized light microscopy) ທີ່ມັກຖືກນຳໃຊ້ໃນການວິເຄາະເຊື້ອເຊີ້ນຂັ້ນສູງ. ການປິ່ນປົວໜ້າພ້ອມທັງຮັກສາຄວາມຊັດເຈນດ້ານເລືອກສະເປັກຕີ ແລະ ສະເໜີຄວາມສາມາດໃນການເຊື່ອມຕໍ່ເຊື້ອເຊີ້ນທີ່ດີຂຶ້ນ, ໂດຍຫຼີກເວັ້ນການເລືອກທີ່ຕ້ອງແລກປ່ຽນລະຫວ່າງຄວາມເໝາະສົມໃນການໃຊ້ງານ ແລະ ຄວາມຊັດເຈນໃນການສັງເກດ ທີ່ເປັນລັກສະນະຂອງຖ້ວຍເພີ່ງເຊື້ອເຊີ້ນໃນຍຸກກ່ອນໆ. ການປະສົມປະສານນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ນັກຄົ້ນຄວ້າສາມາດຕິດຕາມພຶດຕິກຳຂອງເຊື້ອເຊີ້ນໃນເວລາຈິງໂດຍບໍ່ເຮັດໃຫ້ເງື່ອນໄຂການເພີ່ງເຊື້ອເຊີ້ນເສື່ອມຄຸນນະພາບ.

ການອອກແບບດ້ານດ້ານລຸ່ມ ແລະ ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບການຖ່າຍຮູບ

ການຈັດຕັ້ງຮູບແບບດ້ານລຸ່ມທີ່ເປັນພິເສດໃນຖ້ວຍເພື່ອເພີ່ມເຕີມເຊື້ອຈຸລິນທີ່ໃຊ້ໃນການສັງເກດຈຸລິນດ້ວຍກ້ອງຈຸລັດສະກົດ ແລະ ລະບົບການຖ່າຍຮູບທີ່ໃຊ້ໃນການຄົ້ນຄວ້າດ້ານຊີວະວິທະຍາເຊື້ອຈຸລິນທີ່ທັນສະໄໝ. ຮູບແບບດ້ານລຸ່ມທີ່ເປັນແຜ່ນລຽບ ໂດຍມີການປ່ຽນແປງທີ່ເກີດຂຶ້ນຢູ່ແຖວຂອບຢ່າງໜ້ອຍທີ່ສຸດ ຈະຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນບັນຫາທີ່ເກີດຈາກການສັງເກດຈຸລິນດ້ວຍກ້ອງຈຸລັດສະກົດ ແລະ ສະຫຼຸບໃຫ້ມີລະດັບການເຟີນິງທີ່ເປັນເອກະພາບທົ່ວທັງໝົດເຖິງເຂດທີ່ເຊື້ອຈຸລິນເຕີບໂຕ. ການປັບຄວາມໜາຂອງດ້ານລຸ່ມໃຫ້ເໝາະສົມ (ມັກຈະຢູ່ໃນລະດັບ 0.16-0.19 ມີລີແມັດເຕີ) ຈະເຂົ້າກັນໄດ້ດີກັບຂະໜາດມາດຕະຖານຂອງເລນສໍາລັບກ້ອງຈຸລັດສະກົດ ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ໄລຍະທີ່ເໝາະສົມໃນການເຮັດວຽກກັບເລນທີ່ມີຄ່າເລກທີ່ສູງ.

ຖ້ວຍເພື່ອເພີ່ມເຕີມເຊື້ອຈຸລິນທີ່ທັນສະໄໝມີຄຸນລັກສະນະເພີ່ມເຕີມເຊັ່ນ: ລາຍເສັ້ນຕາຂ່າຍ (grid patterns) ຫຼື ຕົວອັກສອນ-ຕົວເລກທີ່ໃຊ້ເປັນເຄື່ອງໝາຍອ້າງອີງເພື່ອຕິດຕາມເຊື້ອຈຸລິນ ແລະ ອ້າງອີງສະຖານທີ່ຂອງເຊື້ອຈຸລິນໃນระหว່າງການສຶກສາທີ່ເຮັດຕິດຕໍ່ກັນເປັນເວລາ. ເຄື່ອງໝາຍເຫຼົ່ານີ້ຖືກສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍເຕັກນິກການເຮັດໝາຍດ້ວຍເລເຊີ (laser etching) ຫຼື ການຂຶ້ນຮູບດ້ວຍແບບ (molded features) ເຊິ່ງຮັກສາຄວາມຊັດເຈນດ້ານການສັງເກດຈຸລິນໄວ້ໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ່ ແລະ ສະຫຼຸບໃຫ້ມີຈຸດອ້າງອີງທີ່ຖາວອນສຳລັບການສັງເກດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ການວິເຄາະຫຼາຍຈຸດ.

ເຄື່ອງຈັກທີ່ເຮັດໃຫ້ເຊື້ອຈຸລິນເຕີບໂຕດີຂຶ້ນ ແລະ ປະຕິກິລິຍາຂອງເຊື້ອຈຸລິນ

ການດູດຊຶມຂອງໂປຼຕີນ ແລະ ການສ້າງເຄືອຂ່າຍເຊື້ອຈຸລິນທີ່ຢູ່ນອກເຊື້ອຈຸລິນ

ຈານເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນວັດທະນະສາດເຊລລ໌ ຊ່ວຍເຮັດໃຫ້ເຊລລ໌ທີ່ຢູ່ຕິດກັບພື້ນຜິວເຕີບໂຕໄດ້ດີຂຶ້ນ ໂດຍການສະເໜີການດູດຊຶມເປັນເອກະລັກ ແລະ ເປັນທຳມະຊາດຂອງໂປຣຕີນທີ່ມາຈາກເຊີ້ມ (serum proteins) ເຊິ່ງຈະເຮັດໃຫ້ເກີດຊັ້ນ extracellular matrix ທີ່ເປັນພື້ນຖານ. ເຄມີສະເພາະຂອງພື້ນຜິວທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແລ້ວ ຈະສ້າງເວັບໄຊທ໌ທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການຈັບກຸມຂອງໂປຣຕີນທີ່ເກີດການຢູ່ຕິດກັບພື້ນຜິວ (adhesion proteins) ເຊັ່ນ: fibronectin, collagen, ແລະ laminin, ເຊິ່ງຈະຈັດຕັ້ງຕົວເປັນເຄືອຂ່າຍທີ່ເຮັດວຽກໄດ້ດີ ແລະ ສະທ້ອນສະພາບແວດລ້ອມຂອງເນື້ອເຍື່ອທຳມະຊາດ. ການປັບສະພາບໂປຣຕີນນີ້ເກີດຂຶ້ນພາຍໃນບໍ່ເຖິງເຄິ່ງນາທີຫຼັງຈາກສຳຜັດກັບສື່ (medium), ເຊິ່ງຈະສ້າງເປັນພື້ນຜິວທີ່ມີກິດຈະກຳທາງຊີວະພາບ (bioactive surface) ທີ່ສົ່ງເສີມການຈົດຈຳ ແລະ ການຢູ່ຕິດກັບເຊລລ໌ໄດ້ທັນທີ.

ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມໂປຣຕີນທີ່ດີຂຶ້ນຂອງຈານເພື່ອເລີ່ມຕົ້ນວັດທະນະສາດເຊລລ໌ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແລ້ວ ສາມາດຊ່ວຍໃຫ້ການນຳໃຊ້ສ່ວນປະກອບທີ່ມີລາຄາແພງໃນເຊີ້ມ ແລະ ປັດໄຈທີ່ເຮັດໃຫ້ເຊລລ໌ເຕີບໂຕ (growth factors) ໃນສື່ວັດທະນະສາດເຊລລ໌ມີປະສິດທິພາບດີຂຶ້ນ. ການສຶກສາໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ ພື້ນຜິວທີ່ຖືກອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມສາມາດຫຼຸດລົງຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງເຊີ້ມທີ່ຕ້ອງການເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອັດຕາການເຕີບໂຕທີ່ເທົ່າກັນໄດ້ຈົນເຖິງ 25%, ໃນເວລາດຽວກັນກໍເຮັດໃຫ້ຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການຕອບສະໜອງຂອງເຊລລ໌ໃນການທົດລອງທີ່ເຮັດຊ້ຳກັນດີຂຶ້ນ.

ການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງເຊລູລາ ແລະ ການຈັດຕັ້ງຮູບຮ່າງຂອງສາຍໃຍເຊລູລາ

ຈານເພື່ອເພີ່ມການເພາະເຊລູລາທີ່ອອກແບບຢ່າງເໝາະສົມຈະຊ່ວຍເຮັດໃຫ້ເຊລູລາແຜ່ຂະຫຍາຍໄດ້ຢ່າງໄວວາ ແລະ ສ້າງຮູບຮ່າງຂອງສາຍໃຍເຊລູລາທີ່ຈັດຕັ້ງຢ່າງດີ ເຊິ່ງເປັນສິ່ງຈຳເປັນຕໍ່ການເຮັດວຽກປົກກະຕິຂອງເຊລູລາ. ຄຸນສົມບັດທີ່ດີຂຶ້ນຂອງໜ້າເນື້ອຜິວຈະຊ່ວຍໃຫ້ເຊລູລາສາມາດສ້າງຈຸດເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເຂັ້ມແຂງໄດ້ພາຍໃນ 30-60 ນາທີ ຫຼັງຈາກການສຳຜັດເບື້ອງຕົ້ນ ເຊິ່ງຈະນຳໄປສູ່ການຍືດຕົວຂອງ filopodia ແລະ lamellipodia ເພື່ອຊ່ວຍໃນການແຜ່ຂະຫຍາຍຂອງເຊລູລາ. ການຕອບສະຫນອງດ້ານການເຊື່ອມຕໍ່ ແລະ ການແຜ່ຂະຫຍາຍຢ່າງໄວວານີ້ມີຄວາມສຳພັນໂດຍກົງກັບການປັບປຸງຄວາມຢືນຢຸ່ນຂອງເຊລູລາ ແລະ ອັດຕາການເພີ່ມຈຳນວນທີ່ດີຂຶ້ນ.

ການຈັດຕັ້ງຮູບຮ່າງຂອງສາຍໃຍເຊລູລາທີ່ຖືກສົ່ງເສີມໂດຍຈານເພື່ອເພີ່ມການເພາະເຊລູລາທີ່ຖືກປັບປຸງແລ້ວຈະມີຜົນຕໍ່ຂະບວນການຕ່າງໆຂອງເຊລູລາຫຼາຍດ້ານ ເຊັ່ນ: ການເคลື່ອນທີ່, ການແບ່ງຕົວ, ແລະ ການແຕກຕ່າງ. ເຊລູລາທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍໄດ້ດີ ແລະ ມີສາຍໃຍ actin stress fibers ທີ່ຈັດຕັ້ງຢ່າງດີ ຈະສະແດງໃຫ້ເຫັນເຖິງກິດຈະກຳທາງເມທາບໍລິດສົມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ການສັງເຄາະປະຕິກິລິຍາທີ່ດີຂຶ້ນ, ແລະ ການຕອບສະຫນອງຕໍ່ສິ່ງເຄື່ອນເຄີຍພາຍນອກທີ່ດີຂຶ້ນ ເມື່ອທຽບກັບເຊລູລາທີ່ເຊື່ອມຕໍ່ໄດ້ບໍ່ດີ ເຊິ່ງຖືກເພີ່ມໃນໜ້າເນື້ອຜິວທີ່ບໍ່ເໝາະສົມ.

ການນຳໃຊ້ໃນທາງປະຕິບັດ ແລະ ຜົນປະໂຫຍດດ້ານການຄົ້ນຄວ້າ

ວັດທະນະທຳເຊລແບບປະຖົມະພັນ ແລະ ການຮັກສາເນື້ອເຍື່ອ

ຈານວັດທະນະທຳເຊລໃຫ້ການຮອງຮັບທີ່ຈຳເປັນຕໍ່ວັດທະນະທຳເຊລປະຖົມະພັນທີ່ໄດ້ມາໂດຍກົງຈາກເນື້ອເຍື່ອ, ໂດຍການຮັກສາພຶດຕິກຳຂອງເຊລໃນສະພາບທີ່ຄ້າຍຄືກັບໃນຮ່າງກາຍຈະເປັນສິ່ງທີ່ສຳຄັນຢ່າງຍິ່ງຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງການຄົ້ນຄວ້າ. ຄຸນສົມບັດທີ່ດີຂຶ້ນໃນການຈັບຕິດເປັນສິ່ງທີ່ມີຄຸນຄ່າເປັນຢ່າງຍິ່ງສຳລັບເຊລປະຖົມະພັນທີ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວສູງ ເຊິ່ງມີອາຍຸຍືນຈຳກັດໃນສະພາບການວັດທະນະທຳທີ່ບໍ່ເໝາະສົມ. ການປິ່ນປົວເນື້ອເຍື່ອທີ່ເປັນພິເສດຊ່ວຍໃຫ້ການເພາະເຊລປະຖົມະພັນເຊັ່ນ: ເຊລຕັບ, ເຊລປະສາດ, ເຊລເອນໂດເທລຽນ, ແລະ ເຊລປະເພດອື່ນໆ ສາມາດເຕີບໂຕໄດ້ຢ່າງສຳເລັດຜົນ ໂດຍທີ່ເຊລເຫຼົ່ານີ້ຕ້ອງການການຈັບຕິດທີ່ແຂງແຮງກັບເນື້ອເຍື່ອເພື່ອຄວາມຢູ່ລອດ ແລະ ການເຮັດວຽກທີ່ປົກກະຕິ

ວັດຖຸທີ່ເພາະເຊລລ໌ຈາກເຊລລ໌ປະຖົມ (Primary cell cultures) ໄດ້ຮັບປະໂຫຍດຢ່າງຫຼວງຫຼາຍຈາກຄຸນສົມບັດທີ່ສອດຄ່ອງກັນຂອງໜ້າເພື່ອນທີ່ໃຊ້ໃນການເພາະເຊລລ໌ທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງ, ເນື່ອງຈາກເຊລລ໌ເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະບໍ່ສາມາດເຮັດການຖ່າຍເຊລລ໌ໄດ້ຫຼາຍຄັ້ງ ແລະ ຕ້ອງຮັກສາລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄວ້ຕະຫຼອດໄລຍະເວລາທີ່ເຮັດການທົດລອງ. ການຕິດຕັ້ງທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ການເພີ່ມການເຕີບໂຕຂອງເຊລລ໌ສົ່ງຜົນໂດຍກົງຕໍ່ການປັບປຸງຄວາມສາມາດໃນການທົດລອງຊ້ຳຄືນ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງຂໍ້ມູນໃນການສຶກສາທີ່ໃຊ້ເຊລລ໌ປະຖົມ.

ການຄົ້ນຫາຢາ ແລະ ການນຳໃຊ້ໃນການທົດລອງ

ການນຳໃຊ້ຢາໃນການທົດລອງດ້ວຍວິທີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ (High-throughput drug screening) ພຶ່ງພາຄຸນສົມບັດທີ່ສອດຄ່ອງກັນຂອງຖ້ວຍເພື່ອນທີ່ມີມາດຕະຖານໃນການເພາະເຊລລ໌ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຄຸນສົມບັດທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງໜ້າເພື່ອນຮັບປະກັນໃຫ້ເຊລລ໌ມີການຕອບສະຫນອງທີ່ຄືກັນກັບຈຳນວນຫຼາຍຂອງບ່ອນທີ່ເຮັດການທົດລອງ, ເຊິ່ງຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມປ່ຽນແປງທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຜົນກະທົບຂອງຢາບ່ອນເບິ່ງບໍ່ເຫັນ ຫຼື ສັບສົນ. ການຕິດຕັ້ງ ແລະ ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງເຊລລ໌ທີ່ດີຂຶ້ນ ຊ່ວຍຫຼຸດເວລາໃນການພັດທະນາການທົດລອງ ແລະ ເຮັດໃຫ້ການກວດພົບຜົນກະທົບຂອງສານເคมີຕໍ່ການມີຊີວິດ, ການແບ່ງຕົວ ແລະ ໜ້າທີ່ຂອງເຊລລ໌ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຫຼາຍຂຶ້ນ.

ຈານເພື່ອການເລີ່ມຕົ້ນວັດທະນະທຳເຊລູລາທີ່ຖືກອອກແບບມາສຳລັບການທົດສອບມັກຈະປະກອບດ້ວຍຄຸນລັກສະນະຕ່າງໆ ເຊັ່ນ: ວັດຖຸທີ່ມີຄວາມເປັນເຟີລູໂອເຣສເຊັນຕ່ຳ ແລະ ການປິ່ນປົວດ້ານລຸ່ມທີ່ເປັນພິເສດ ເຊິ່ງຈະຫຼຸດຜ່ອນການຮີດຂອງລະບົບການກວດຫາໃນການວັດວາລະຍະ. ການປັບປຸງເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ສາມາດວັດແທກການຕອບສະຫນອງຂອງເຊລູລາໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງດ້ວຍຕົວລາຍງານທີ່ເປັນເຟີລູໂອເຣສເຊັນ, ການທົດສອບທີ່ເປັນເລື່ອງເງົາ (luminescent assays), ແລະ ວິທີການກວດຫາອື່ນໆທີ່ຈຳເປັນຕໍ່ລະບົບວຽກງານການຄົ້ນພົບຢາໃນສະໄໝໃໝ່.

ຄຳຖາມທີ່ຖາມບໍ່ຍາກ

ຫຼັກການໃດທີ່ເຮັດໃຫ້ຈານເພື່ອການເລີ່ມຕົ້ນວັດທະນະທຳເຊລູລາແຕກຕ່າງຈາກຈານພາສຕິກທົ່ວໄປ?

ຈານເພື່ອການເລີ່ມຕົ້ນວັດທະນະທຳເຊລູລາໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວດ້ານໜ້າທີ່ເປັນພິເສດ ເຊັ່ນ: ການເປີດໃຊ້ພະລັງງານພາສມາ (plasma activation) ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ເກີດກຸ່ມທີ່ມີຄຸນສົມບັດດຶງດູດນ້ຳ (hydrophilic functional groups) ຢູ່ເທື່ອງໜ້າ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ພະລັງງານທີ່ເທື່ອງໜ້າເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມໂປຼຕີນເພີ່ມຂຶ້ນ. ພວກມັນຍັງໃຊ້ສູດຂອງໂປລີສໄຕຣີນທີ່ມີຄຸນນະພາບໃນການໃຊ້ງານດ້ານການແພດ ເຊິ່ງຈະປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ມີສານເປັນພິດທີ່ອອກມາ (toxic leachables) ແລະ ຮັກສາຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບຊີວະພາບ (biocompatibility standards) ໄວ້ໄດ້, ຕ່າງຈາກຈານພາສຕິກທົ່ວໄປທີ່ບໍ່ມີການປັບປຸງທີ່ສຳຄັນເຫຼົ່ານີ້ເພື່ອການເຕີບໂຕຂອງເຊລູລາ.

ຈານເພື່ອການເລີ່ມຕົ້ນວັດທະນະທຳເຊລູລາເຮັດໃຫ້ເຊລູລາຕິດຢູ່ໄດ້ດີຂຶ້ນແນວໃດເມື່ອທຽບກັບເທື່ອງໜ້າທີ່ບໍ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວ?

ຈານທີ່ໃຊ້ເພື່ອປູກເຊລະທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແລ້ວ ສາມາດເພີ່ມອັດຕາການຢູ່ຕິດຂອງເຊລະໃນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ 300-400% ໂດຍຜ່ານການດູດຊຶມໂປຣຕີນທີ່ດີຂຶ້ນ ແລະ ການສ້າງຈຸດທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການຈັບຈຸ່ມຂອງ integrins ຂອງເຊລະ. ການປ່ຽນແປງທີ່ເກີດຂື້ນຕໍ່ໜ້າເປັນຈະຊ່ວຍສົ່ງເສີມການສ້າງ focal adhesions ໃນເວລາອັນສັ້ນ ແລະ ຊ່ວຍໃຫ້ເຊລະກະຈາຍຕົວໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິຜົນ, ສົ່ງຜົນໃຫ້ຄວາມມີຊີວິດຢູ່ດີຂື້ນ ແລະ ຜົນໄດ້ຮັບທາງການທົດລອງທີ່ເປັນເອກະພາບຫຼາຍຂື້ນໃນເຊລະທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ຈານທີ່ໃຊ້ເພື່ອປູກເຊລະສາມາດນຳມາໃຊ້ຄືນໃໝ່ຫຼັງຈາກການເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີເຊື້ອໄດ້ຫຼືບໍ?

ຈານທີ່ໃຊ້ເພື່ອປູກເຊລະຖືກອອກແບບມາເປັນສິ່ງທີ່ໃຊ້ແລ້ວທິ້ງ ແລະ ບໍ່ຄວນນຳມາໃຊ້ຄືນໃໝ່. ການປິ່ນປົວໜ້າເປັນທີ່ຊ່ວຍເພີ່ມການຢູ່ຕິດຂອງເຊລະອາດຖືກທຳລາຍຈາກຂະບວນການລ້າງ ແລະ ຂະບວນການເຮັດໃຫ້ບໍ່ມີເຊື້ອ, ອັນເປັນການເສີຍເປື້ອນປະສິດທິຜົນຂອງມັນ. ນອກຈາກນີ້, ວັດຖຸທີ່ເຫຼືອຄ້າງຈາກເຊລະ ຫຼື ຕົວເຄມີທີ່ໃຊ້ໃນການລ້າງອາດຮີນຮາງການປູກເຊລະໃນຄັ້ງຕໍ່ໄປ ແລະ ສົ່ງຜົນຕໍ່ຜົນໄດ້ຮັບທາງການທົດລອງ.

ຂ້ອຍຄວນຊອກຫາຄຸນສົມບັດດ້ານແສງສະຫວ່າງໃດໃນຈານທີ່ໃຊ້ເພື່ອປູກເຊລະສຳລັບການເຮັດວຽກດ້ານຈຸລັດສາດ?

ຊອກຫາຈານທີ່ໃຊ້ສຳລັບການເພາະເຊວ (cell culture dishes) ທີ່ມີອັດຕາການຜ່ານແສງສູງເກີນ 90%, ຄວາມໜາທີ່ທີ່ເປັນເອກະພາບພາຍໃນຄວາມຄາດເຄື່ອນ ±0.02 ມີລີແມັດເຕີ, ແລະ ວັດຖຸທີ່ມີຄວາມບໍ່ເທົ່າທຽງກັນຂອງດັດຊະນີຫັກເຫຼື້ອມຕ່ຳ (low-birefringence) ເພື່ອປ້ອງກັນການຮີດຂວາງຕໍ່ເຕັກນິກການໃຊ້ແສງທີ່ຖືກຂະໜານ (polarized light techniques). ຄວາມໜາຂອງດ້ານລຸ່ມຄວນເທົ່າກັບຂໍ້ກຳນົດມາດຕະຖານຂອງເລນສະແກນ (coverslip) (0.16–0.19 ມີລີແມັດເຕີ) ເພື່ອໃຫ້ເຂົ້າກັນໄດ້ຢ່າງດີທີ່ສຸດກັບເລນສະແກນຈຸລັດທີ່ມີຄ່າຄວາມເປີດ (numerical aperture) ສູງ ທີ່ໃຊ້ໃນການຖ່າຍຮູບຂັ້ນສູງ.