Phương pháp BEE-ST giúp theo dõi động lực phát triển của xương và răng theo thời gian

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Masaryk-Cộng hòa Séc, đã đổi mới kỹ thuật để theo dõi sự phát triển của xương, động lực tăng trưởng và quá trình lành vết thương trên mô hình chuột. Trong bài báo được xuất bản trên tạp chí Science Advances, "Theo dõi không gian và thời gian của sự phát triển mô cứng cho thấy các đặc điểm chưa biết về sự phát triển của răng và xương", nhóm nghiên cứu đã giới thiệu phương pháp này và thực hiện một số thí nghiệm bằng chứng về khái niệm.

BEE-ST (Giám sát tăng trưởng không gian và thời gian của xương và răng) liên quan đến việc sử dụng thuốc nhuộm huỳnh quang cho động vật trong khoảng thời gian cụ thể. Thuốc nhuộm sau đó kết hợp với những mô khoáng hóa, cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi sự phát triển và thay đổi của chúng theo thời gian. Thuốc nhuộm sau đó được hiển thị bằng kính hiển vi laser quét đồng tiêu (LSCM) để cung cấp hình ảnh ba chiều chi tiết.

Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp BEE-ST để phân tích động lực tăng trưởng trong mô hình chuột. Cho phép đo chính xác tốc độ phát triển của răng cửa (độ dài ra) và sự mọc vào trong của ngà răng (độ dày của thành ngà răng) theo thời gian. Trong thử nghiệm, họ đã theo dõi tốc độ quay vòng của răng cửa chuột mọc liên tục và có thể quan sát vai trò của chế độ ăn cứng và mềm đối với sự phát triển của chân răng hàm. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng hai loại thuốc nhuộm (calcein và alizarin) được sử dụng ở các khoảng thời gian khác nhau và áp dụng một số kỹ thuật hình ảnh để thu được định lượng chính xác về động lực tăng trưởng về chiều dài và độ dày của thành ngà răng.

BEE-ST cũng được sử dụng để theo dõi sự phát triển của xương dẹt, chẳng hạn như xương sọ, ở chuột sơ sinh. Sự hợp nhất của xương sọ, cụ thể là dọc giữa và đường khớp đỉnh-chẩm, có liên quan đến việc hiểu các dị tật bẩm sinh như chứng dị tật dính khớp sọ sớm ở trẻ em.

Điểm thời gian hàng tuần được sử dụng để định lượng tiến trình chữa lành của xương dẹt sau khi khoan hộp sọ và quan sát thấy rằng quá trình chữa lành chậm lại theo thời gian. Sự phát triển của xương ở các chi cũng được phát hiện là tuân theo hàm phi tuyến tính của thời gian, được quan sát thấy trong quá trình sử dụng thuốc nhuộm liên tiếp tại thời điểm cụ thể.

Mặc dù nghiên cứu đóng vai trò là bằng chứng về khái niệm trên mô hình chuột, nhưng nó có thể được sử dụng để định lượng sự phát triển, tái tạo, sửa đổi và chữa lành ở bất kỳ loại mô bị vôi hóa nào trên các loài khác nhau. Trong thử nghiệm sâu hơn, động lực phát triển của xương và răng ở thằn lằn, ếch, chim và cá ngựa vằn cũng đã được phát hiện.

Ngoài việc cung cấp khung bên trong và bảo vệ cơ thể, các mô khoáng hóa, chẳng hạn như xương tạo nên hệ xương, bản thân chúng là một hệ thống cơ quan quan trọng. Xương lưu trữ và giải phóng các chất khoáng, chất béo và yếu tố tăng trưởng quan trọng đối với cân bằng nội môi. Xương cũng như là bộ phận chứa và tạo ra tủy xương; lưu trữ các tế bào máu.

Mặc dù khoa học đã hiểu rõ về sự phát triển, tái tạo và sinh bệnh học của xương, nhưng BEE-ST là công cụ đầu tiên được phát triển để theo dõi chính xác động lực phát triển và chữa lành các mô khoáng hóa trong mô hình sống với hình ảnh 3D theo thời gian. Phương pháp BEE-ST đại diện cho công cụ mới sẽ mở ra nhiều khả năng nghiên cứu đa dạng trong sinh học phát triển, chữa lành xương và răng, kỹ thuật mô xương; mô hình hóa bệnh cả trong ống nghiệm và trên cơ thể sống.

Vista.gov.vn