فناورانه‌های سلول‌های بنیادی در علوم اعصاب شناختی

فناوری سلول‌های بنیادی به ویژه در صورت تلفیق با سایر فناوری‌های نوظهور، می‌تواند مزیت‌های کاربردی متنوعی را همراه داشته باشد. فناوری سازه‌های میکروفلوئیدی امکان ساخت سازه‌های ریزی که بتواند موقعیت و ارتباطات سلول‌ها را با معماری مشابهِ بافت و اندام، شبیه‌سازی کند ، فراهم آورده است. در این روش کنترل دقیق عبور محلول‌ها بر روی تراشه‌هایی از جنس پلیمرهای ویژه که دارای مجاری و فضاهایی در ابعاد میکرومتر است، انجام می‌شود، به طوری که به وسیله آنها می‌توان ورود و خروج محلول‌ها و گازهای ویژه را به داخل این فضاها کنترل کرد. از جمله مزایای این روش، دستیابی به شبیه‌سازی حداکثری در شرایط رشد و نمو و فیزیولوژیک بدن یک موجود زنده است.

از طرف دیگر فناوری سلول‌های بنیادی ساخت انواع نورون‌های انسانی و حیوانی بر روی سازه‌های میکروفلوئیدی را ممکن ساخته است .

فناوری میکروفلوئیدی با دو رویکرد کلی آزمایش روی تراشه و اندام روی تراشه استفاده می‌شود. در روش اول، می‌توان آزمایش‌های بیولوژیک را بر روی یک تراشه با هزینه بسیار کم و با سرعت و دقت بالا انجام داد. در روش دوم، یعنی اندام روی تراشه، هدف

اصلی، بازسازی شرایط ویژه رشد و نمو و فیزیولوژیک سلول‌ها در بستر بافت‌هاست. این مسئله در مورد مطالعات انسانی با توجه به محدودیت کار روی انسان و بافت‌های انسانی اهمیت زیادی دارد. به طور کلی هدف نهایی از این فناوری، کنار هم قرار دادن تراشه‌های اندامی و رسیدن به رویکرد انسان بر روی تراشه است.

یکی دیگر از راهبردهای مهم در زمینه درمان و شناخت، تولید پروتزهای عصبی است که می‌تواند جایگزین قسمت‌های آسیب دیده مغز شود و کارکردهای شناختی دچار نقصان را احیا کند. پروتزهای عصبی که قابلیت ثبت و تحریک بافت عصبی را دارند، برای بازگرداندن کارکرد طبیعی مغز در بیماران دچار نقص شناختی و حرکتی از اهمیت زیادی برخوردار است. با توجه به محدودیت‌های استفاده از ابزارهای الکترونیکی به عنوان پروتزهای عصبی، مطالعات بر استفاده از سلول‌های بنیادی در این‌گونه بیماری‌ها تاکید کرده‌اند.

با پیشرفت‌هایی که در حوزه سلول‌های بنیادی به وجود آمده است می‌توان از سلول‌های پوست فرد بیمار سلول عصبی ساخت و با استفاده از این سلول‌ها پروتزی تولید کرد که بدون احتمال رد پیوند، مشکل بیمار حل شود. یکی از مشکلاتی که کاشت قطعات و ابزارهای الکترونیکی در مغز ایجاد می‌کند، از بین رفتن سلول‌های عصبی مجاور جسم پیوند شده و ایجاد کپسول گلیایی دور آن است که کارایی این ابزارها را در درازمدت با مشکل روبه رو می‌سازد.