لقد صنع العلماء أول عامل تباين لمراقبة وقياس الإيلاستين، وهو البروتين الذي يعطي القوة لجدار الأوعية الدموية، والمرونة للبشرة، ويمكن أن تكون الصبغة مفيدة لفهم دور الإيلاستين بشكل أفضل في العمليات البيولوجية، والتحقق من صحة الأوعية الدموية والأعضاء .
اكتشاف تقنية جديدة لقياس عمر البشرة
من المحتمل أن تكون البشرة المتدهورة هي أكثر علامات الشيخوخة وضوحا، ولكنها مخبأة داخل الجسم، حيث تكون جدران الأوعية الدموية مرنة أيضا، لتصبح أكثر عرضة لارتفاع ضغط الدم، وترجع العمليتان جزئيا إلى انخفاض نفس البروتين الذي يتقدم به الإنسان والحيوان، وقد قام فريق من الباحثين في مركز التجميع الذاتي والتعقيد داخل معهد العلوم الأساسية ( IBS )، بتصنيع أول عامل تباين لمراقبة وقياس الإيلاستين، وهو البروتين الذي يعطي القوة لجدار الأوعية الدموية، والمرونة للبشرة، ويمكن أن تكون الصبغة مفيدة لفهم دور الإيلاستين بشكل أفضل، لاسيما في العمليات البيولوجية والتحقق من صحة الأوعية الدموية والأعضاء .
تصريحات تشانغ يونغ تاي مؤلفة الدراسة
وتشرح تشانغ يونغ تاي مؤلفة الدراسة : ” بما أن الإيلاستين موجود في النسيج تحت الجلد، فإنه يصعب تصوره بالطرق الحالية، علاوة على ذلك فهو بروتين معقد في العمل، كما أنه يحتوي على أشكال مختلفة، وصلات كيميائية متغيرة، ومن المعروف أنه من الصعب صنع نموذج للحوسبة، وبالنسبة للفحص فقد استخدمنا الإيلاستين السليمة من جميع أنحاء الجسم لتجنب مثل هذه المشاكل ” .
حول الدراسة
طور فريق البحث أول عامل تباين نيون قريب من الأشعة تحت الحمراء للإيلاستين، يدعى ” ElaNIR ( Elastin Near-InfraRed )، قادر على كشف مرونة الأنسجة في الحيوانات الحية، وتعتمد هذه الطريقة على الأشعة تحت الحمراء القريبة ذات الأطوال الموجية من 700 – 900 نانومتر، والتي يمكن أن تصل إلى الإيلاستين بسبب نفاذية الجلد الممتازة، وعلاوة على ذلك، تم اختيار ElaNIR من مجموعة من جزيئات مضان التي تنبعث منها الأشعة تحت الحمراء القريبة، وبشكل عام تميل مواد الفلورسنت إلى التمسك بالمواد الأخرى، مما يؤدي إلى منطقة صور غير واضحة حول الهدف، ومن ناحية أخرى يحتوي ElaNIR على عدد متساوي من الشحنات الإيجابية والسلبية داخل نفس الجزيء، والذي ثبت أنه يقلل من الارتباط غير المحدد لبروتينات المصل والأنسجة الطبيعية والأعضاء، مما يوفر صورا أنظف .
ولا تنبعث ElaNIR من التألق في المدى القريب من الأشعة تحت الحمراء فحسب، بل تسمح أيضا بتصور الهياكل المحتوية على الإيلاستين عن طريق التحليل الطيفي الضوئي، وفي التصوير الضوئي يتم تحويل الطاقة الضوئية الممتصة إلى صوت بالموجات فوق الصوتية، والتي يمكن أن تخترق البشرة بشكل أفضل من التألق، ونتيجة لذلك يمكن للضوضاء الضوئية توفير حساسية أعلى واستبانة مكانية أعلى في ElaNIR مقارنة بالتصوير الفلوري، وبفضل هذه التقنية تمكن العلماء من الحصول على صور الأشعة ثلاثية الأبعاد عن طريق الكشف عن الموجات فوق الصوتية، التي تم إنشاؤها بواسطة ضوء الأشعة تحت الحمراء الممتصة القريبة .
ما قام به العلماء
أظهر علماء الـ IBS الربط الانتقائي لـ ElaNIR بالإيلاستين باستعمال المقطع العرضي من الشريان الأورطي للأرنب، بعد ذلك قاموا بتطبيقه على دراسة أعضاء الفئران مع محتوى الإيلاستين العالي، وكان ElaNir قادرا على تسليط الضوء على الإيلاستين في الرئتين والجلد والمثانة البولية والكلى والشريان الأورطي والأذنين .
أخيرا تم اختبار ElaNIR على الحيوانات الحية، وعندما حقنت عن طريق الوريد في الفئران الكبيرة والشابة، كان الفريق قادرا على مقارنة كمية الإيلاستين في الجلد، وفي القوارض الكبيرة انخفضت كمية الإيلاستين بشكل كبير ( 1.8 مرة ) مقارنة مع الأصغر سنا، وباستخدام تقنية photacoustic تم الحصول على صورة ثلاثية الأبعاد عالية الدقة من التصوير المقطعي التي تظهر بصريا توزيع الإيلاستين، وميزة أخرى واعدة من ElaNIR هي إزالتها السريعة من النظام : حيث تم تنظيف أكثر من 90 % من الجرعة المحقونة من الدم في أربع ساعات .
وتقول تشانغ : ” كل التقنيات الحالية تقدر عمر الجلد بشكل غير مباشر، على سبيل المثال عن طريق رطوبة البشرة، وهذا هو أول مسبار لقياس إيلاستين البشرة مباشرة في الكائنات الحية، سواء بدون ألم أو بدون خزعة “، وسيتم توفير ElaNIR مجانا للباحثين عن فرص للتعاون أو التطبيق .
