دراسات حديثة عن تقنية قياس عمر البشرة

أنتج العلماء أول عامل تباين لمراقبة وقياس الإيلاستين، وهو بروتين يمنح جدران الأوعية الدموية القوة والبشرة المرونة، 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 الممكن أن تكون التجاعيد على البشرة هي إحدى علامات الشيخوخة الأكثر وضوحا، ولكنها تكون مخفية داخل الجسم، حيث تكون جدران الأوعية الدموية مرنة أيضا، مما يزيد احتمالية زيادة ضغط الدم. ويعود ذلك جزئيا إلى انخفاض نسبة البروتين المتقدم في الإنسان والحيوان. أجرى فريق من الباحثين في مركز التجميع الذاتي والتعقيد داخل معهد العلوم الأساسية (IBS) تصنيع أول عامل تباين لمراقبة وقياس الإيلاستين، وهو البروتين المسؤول عن قوة جدران الأوعية الدموية ومرونة البشرة. يمكن أن تكون هذه الدراسة مفيدة لفهم دور الإيلاستين بشكل أفضل، خاصة 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 .

لا تنبعث ElaNIR فقط من الأشعة تحت الحمراء في المدى القريب، بل تمكن أيضا من رؤية الهياكل التي تحتوي على الإيلاستين باستخدام التحليل الطيفي الضوئي. في التصوير الضوئي، يتم تحويل الطاقة الضوئية الممتصة إلى صوت موجات فوق الصوتية، والتي تخترق البشرة بشكل أفضل من التألق. ونتيجة لذلك، توفر الضوضاء الضوئية حساسية واستبانة مكانية أعلى في ElaNIR مقارنة بالتصوير الفلوري. وبفضل هذه التقنية، يمكن للعلماء الحصول على صور ثلاثية الأبعاد للأشعة بفضل الكشف عن الموجات فوق الصوتية التي تم إنشاؤها بواسطة الإشعاع القريب من الأشعة تحت الحمراء .

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 : يقدر جميع التقنيات الحالية عمر الجلد بشكل غير مباشر، مثل قياس رطوبة البشرة. ولكن المسبار الحالي هو الأول الذي يقيس مباشرة إيلاستين الجلد في الكائنات الحية بدون ألم أو خزعة. وسيتم توفير الجهاز ElaNIR مجانا للباحثين الذين يبحثون عن فرص للتعاون أو التطبيق .