از سلول های بنیادی چه استفاده ای می شود؟
زیست مهندسی ساختار پوست
سلول‌های بنیادی با استفاده از قابلیت‌های تمایز خودآزمایی و چندتولید اخیراً به‌طور گسترده ای در مهندسی بافت مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در حالیکه سلول‌های بنیادی جنینی توان بالقوه دارند، سلول‌های بنیادی بالغ تمایل چندانی دارند و می‌توانند به خوبی به عنوان یک منبع سلول برای بهبود بافت عمل کنند. انواع مختلف سلول‌های بنیادی بالغ از پوست مانند سلول‌های بنیادی اپیدرمال، سلول‌های بنیادی ساقه، سلول‌های بنیادی فولیکول مو، سلول‌های بنیادی غدد عرق، سلول‌های بنیادی ملانوسیتی، سلول‌های بنیادی مزانشیمی (MSCs)، سلول‌های بنیادی عصبی و سلول‌های بنیادی اندوتلیالی. مهندسی بافت
سلولهای کشت شده می‌توانند سلول‌های ویژه آن بافت یا سلول‌های بنیادی باشند. امروزه سلول‌های بنیادی یکی از جذابترین زمینه‌های تحقیق در علم زیست‌شناسی می‌باشند که دلیل آن را می‌توان در ویژگیهای خاص این سلول‌ها جستجو کرد. در حقیقت سلول بنیادی سلولی با ویژگی خاص است که توانایی خود نوزایی و تمایز به انواع سلول‌های دیگر را داراست این خاصیت سلول‌های بنیادی امکان استفاده از این سلول‌ها را در پزشکی ترمیمی (Regenerative Medicine) یا سلول درمانی فراهم می‌کند و به این دلیل این سلول‌ها در مهندسی بافت به میزان زیادی مورد توجه قرار گرفته‌اند. سلول بنیادی جنینی
چنانچه بتوانیم پتانسیل پرتوانی سلول‌های بنیادی جنینی (تمایز به انواع سلول‌ها) را به صورت برون تنی تحت کنترل درآوریم ممکن است بتوان از این سلول‌ها به عنوان وسیله‌ای برای ایجاد انواع سلول یا انواع بافت‌های مورد نیاز استفاده کرد در این صورت یک روش درمانی جدید برای دامنه وسیعی از عوامل آسیب‌رسان به بافت‌ها همچون افزایش سن، برخی بیماری‌ها یا آسیب‌هایی که منجر به صدمه بافتی می‌شوند، فراهم می‌سازد. ریزسیستم‌های زیست‌الکترومکانیکی
هدف مهندسی سلول‌های بنیادی، کنترل تمایز و خودنوسازی سلول‌های بنیادی پر توان برای سلول درمانی است. تمایز سلول‌های بنیادی به عوامل زیادی بستگی دارد از جمله فاکتورهای بیوشیمیایی، تعاملات بین سلول و ماتریکس و تعاملات بین سلول‌ها. سلول بنیادی جنینی
علاوه بر نگرانی‌های اخلاقی موجود در ارتباط با درمان با استفاده از سلول‌های بنیادی، مشکلات فنی مرتبط با رد پیوند سلول‌های بنیادی آلوژنیک در میزبان نیز وجود دارد. با این حال مشکلات مرتبط با سازگاری بافتی را ممکن است بتوان با استفاده از سلول‌های بنیادی بالغ دهنده اتولوگ یا کلونینگ درمانی حل نمود. از دیگر کاربردهای بالقوه سلول‌های بنیادی جنینی می‌توان به امکان بررسی مراحل اولیه نمو انسان، مطالعه بیماری‌های ژنتیکی و مطالعات سم‌شناسی اشاره نمود. مهندسی بافت عصبی
در عوض، این سلول‌های بنیادی می‌توانند به عنوان حامل برای درمان‌های دیگر عمل کنند، اگر چه اثرات مثبت استفاده از سلول‌های بنیادی به عنوان مکانیسم تحویل تأیید نشده‌است. تحویل سلول‌های بنیادی مستقیم باعث افزایش اثر مثبت می‌شود اگر آن‌ها به سلول‌های عصبی در شرایط آزمایشگاهی هدایت شوند. به این ترتیب، خطرات ناشی از سلول‌های بنیادی غیرمستقیم کاهش می‌یابد؛ علاوه بر این، آسیب‌هایی که حد خاصی ندارند، می‌توانند به‌طور مؤثری درمان شوند. کنام یاخته‌های بنیادی
کنام سلول‌های بنیادی به ریزمحیطی گفته می‌شود که در آن سلول‌های بنیادی قرار دارد، که سلول‌های بنیادی در آن سرنوشت جاندار را مشخص می‌کند. در طی رشد و نمو سلول‌های بنیادی فاکتورهای کنام مختلف با آن‌ها در تماس است که باعث تقسیم سلولی و رشد و نمو جنینی می‌شود. در بدن انسان بالغ کنام‌ها به صورت خاموش می‌باشد که به محض جراحت فعال می‌شود، در این موقع سیگنال‌هایی از قسمت آسیب به سلول‌های بنیادی می‌رسد که باعث می‌شود سلول بنیادی شروع به تقسیم کند. چندین عامل مهم در تنظیم سلول‌های بنیادی از قبیل: ارتباطات بین سلول _ سلول بین سلول‌های بنیادی، اتصالات سلول-سلول بین سلول‌های بنیادی و سلول‌های تمایز داده شده از سلول‌های بنیادی، اتصالات سلول بنیادی به مولکول‌های چسبان، ماتریکس خارج سلولی، مقدار اکسیژن، فاکتورهای رشد، سایتوکاین‌ها در کنام مؤثر می‌باشد، همچنین عوامل فیزیک و شیمیای محیط شامل مقدار PH، مقدار یون‌های ضروری مثل 2+Ca، مقدار متابولیت‌هایی مانند ATP نیز در تنظیم کنام مهم می‌باشد. سلول درمانی
سلول‌های بنیادی استخوان ساز( HSCs) توانایی خودنوسازی(self-renew) و تمایز به همه انواع سلول‌های خونی ، به ویژه سلول‌های که در سیستم ایمنی انسان درگیر هستند را دارند. بنابراین برای درمان نارسایی‌های ایمنی و خونی استفاده شوند . از زمانی که پیوند مغز استخوان انسان برای اولین بار در سال 1975 انجام گرفت، پیشرفت‌های شایانی در درمان با استفاده از سلول‌های بنیادی استخوان ساز انجام شده‌است. بدنبال آن تزریق سینرژیک مغز استخوان(syngeneic marrow infusion) و پیوند آلوژنیک مغزاستخوان(allogeneic marrow grafting) نیز با موفقیت انجام شده‌است. سلول‌های بنیادی استخوان ساز می‌توانند پس از شیمی درمانی با دز بالا از طریق بازسازی سلول‌های آسیب دیده تشکیل دهنده خون و احیای سیستم ایمنی، خاصیت درمان‌کنندگی خود را ارائه دهند. سه نوع پیوند سلول‌های بنیادین استخوان ساز(HSCT) وجود دارد:
درمان با سلول‌های بنیادی
سلولهای بنیادی در افراد مبتلا به بیماری قلبی شدید مورد مطالعه قرار می‌گیرند. اثر بوودو-اکهارد استراوئر با شناسایی صدها تناقض واقعی، بی‌اعتبار شد. در میان چندین کارآزمایی بالینی که نشان می‌دهد درمان سلولهای بنیادی بزرگسالان ایمن و مؤثر است، شواهد واقعی از فواید فقط از چند مطالعه گزارش شده‌است. برخی از کارآزمایی‌های بالینی اولیه تنها پس از استفاده از درمان سلول‌های بنیادی مغز استخوان پیشرفت‌های اندکی در عملکرد قلب داشته‌اند. توان سلولی
(Induced pluripotency)، که به اختصار سلول‌های iPS یا iPSCs نامیده می‌شوند، انواعی از سلول‌های بنیادین پرتوان هستند که به صورت مصنوعی از یک سلول غیر پرتوان بدست می‌آیند، که معمولاً این سلول‌ها، یاخته‌های پیکری بالغ هستند و این کار از طریق فرایندهایی است که سلول را به اجبار و از طریق مکانیزم‌هایی وادار به بیان ژنها و عوامل رونویسی مشخصی می‌کنند. این عوامل رونویسی، نقش کلیدی تعیین‌کننده‌ای در ایجاد وضعیت سلول دارند و هم چنین تأکیدی بر این حقیقت است که این سلول‌های پیکری، اطلاعات ژنتیکی مشابه سلول‌های جنینی اولیه را حفظ می‌کنند. قابلیت القای سلول‌ها به وضعیت پرتوانی، اولین بار در سال ۲۰۰۶ با استفاده از فیبروبلاست موش و چهار عامل رونویسی Oct4، Sox2، Klf4 و c-Myc انجام شد. این تکنیک که بازبرنامه‌ریزی نامیده می‌شود، باعث شد شنایا یاماناکا (Shinya Yamanaka) و جان گوردون (John Gurdon) جایزهٔ نوبل در روانشناسی و پزشکی را در سال ۲۰۱۲ بگیرند. در راستای این تلاش، در سال ۲۰۰۷ القائ موفقیت‌آمیز iPSC انسانی که از فیبروبلاست پوستی و غشایی استخراج شده بود، با روشی مشابه متد مورد استفاده برای القای سلول موشی، انجام شد. این سلول‌های القا شده، ویژگی‌ها و خصیصه‌های مشابه سلول‌های بنیادین جنینی (ESCs) را دارند، اما نیازی به استفاده از جنین نیست. بعضی از شباهت‌های بینESCها و iPSCها شامل پرتوانی، مورفولوژی، توانایی خودبازیابی، خصیصه‌ای که نشان می‌دهد آن‌ها می‌توانند به‌طور نامحدود تقسیم و تکرار شوند و بیان ژنآنها می‌باشد. غشای پایه
غشای پایه علاوه بر اینکه بستری جهت چسبیدن سلول‌ها و ارتباط آن‌ها با سایر بافت‌هاست برای رشد و تکثیر سلول‌ها مورد نیاز بوده حاوی اطلاعات ضروری برای مهاجرت و تمایز و اعمال متقابل سلول‌ها در دوره جنینی است. مهندسی بافت عصبی
دو مدل برای توسعه بافت مغزی، organoids مغزی و corticopoiseis هستند. این مدل‌ها یک مدل «در شرایط آزمایشگاهی» برای رشد طبیعی مغز را فراهم می‌کند اما می‌توان آن‌ها را برای نشان دادن نقایص عصبی دستکاری کرد؛ بنابراین، محققان با استفاده از این مدل‌ها می‌توانند مکانیزم‌هایی را برای توسعه سالم و ناکارآمد مورد مطالعه قرار دهند. این بافت‌ها می‌توانند با سلول‌های بنیادی جنینی موش (ESC) یا ESC انسانی ساخته شوند. موش ESCs در یک پروتئین به نام مهارکننده Hedgehog Sonic کشت شده‌است تا از رشد پیشانی پشتی و مطالعه سرنوشت قورباغه را بهبود دهند. این روش نشان داده‌است که لایه‌های آکسون تولید شده از طیف وسیعی از لایه‌های قشر تقلید می‌کنند. بافت‌های انسانی ESC انسان از سلول‌های بنیادی پلورپوفنت استفاده می‌کنند تا بافت‌ها را روی چهارچوب تشکیل دهند و EB انسان‌ها را تشکیل دهند. این بافت‌های حاصل ازESC انسانی به وسیلهٔ کشت سلول‌های بنیادی انسانی در یک بیوراکتور چرخشی تشکیل می‌شوند. درمان با سلول‌های بنیادی
پس از تحولاتی مانند توانایی دانشمندان در جداسازی و کشت سلولهای بنیادی جنینی، ایجاد سلولهای بنیادی با استفاده از انتقال هسته سلولهای سوماتیک و استفاده از آنها از روشهای ایجاد سلولهای بنیادی پرتوان ناشی از سلولهای بنیادی، بحث‌برانگیز شده‌است. این اختلاف نظر اغلب مربوط به سیاست سقط جنین و کلونینگ انسان است. علاوه بر این، تلاش برای بازاریابی مبتنی بر پیوند خون بند ناف ذخیره شده بحث‌برانگیز بوده‌است. کشت سلولی در میکروفلوئیدیک باز
کشت سلولی میکروفلوئیدیک باز می‌تواند در کشت چند بعدی انواع سلول‌ها برای کاربردهای مختلف از جمله مطالعات اندام بر روی تراشه (organ on chip)، واکنشهای اکسیژن محور، تخریب عصبی، مهاجرت سلولی و سایر مسیرهای درون سلول مورد استفاده قرار گیرد. هموپرفیوژن
اولین استفاده بالینی از سلولهای مصنوعی در همو فورفوژن توسط محصور کردن ذغال فعال صورت گرفت. ذغال فعال قادر به جذب بسیاری از مولکولهای بزرگ است و مدت زیادی است که به دلیل توانایی آن در از بین بردن مواد سمی از خون در مسمومیت‌های ناخواسته یا مصرف بیش از حد شناخته شده‌است. با این حال، پرفیوژن از طریق تزریق مستقیم ذغال فعال سمی است زیرا منجر به آمبولیسم و آسیب سلولهای خون می‌شود و به دنبال آن پلاکت‌ها از بین می‌روند. سلولهای مصنوعی اجازه می‌دهند تا سموم در داخل سلول پخش شوند و محموله‌های خطرناک را در غشای اولتراتین نگه دارند. توان سلولی
برای سلولی که به‌طور کامل تمایز پیدا کرده‌است و به یک سلول مشخص تبدیل شده‌است، این قابلیت وجود دارد که به سلول با وضعیت همه‌توان برگردد. این تبدیل به همه‌توان پیچیده‌است و هنوز به‌طور کامل فهمیده و کشف نشده و از موضوعات تحقیقاتی روز می‌باشد. تحقیقات در سال ۲۰۱۱ نشان داده‌اند که سلول‌ها به یک سلول کاملاً همه‌توان تبدیل نمی‌شوند، بلکه به انواع پیچیدهٔ سلولی از قابلیت همه‌توان تبدیل می‌شوند. سلول‌های بنیادینی که همانند جوانه‌ساهای همه‌توان در ۲ مرحلهٔ جنینی هستند، به‌طور خودبخود در محیط کشت سلول‌های بنیادین جنینی می‌توانند رشد کند. مهندسی بافت عصبی
یک روش برای درمان آسیب به سیستم عصبی مرکزی، شامل کشت سلول‌های بنیادی در شرایط آزمایشگاهی و کاشت سلول‌های بنیادی غیرمستقیم به محل آسیب مغزی می‌شود. سلول‌های بنیادی که به‌طور مستقیم در محل آسیب قرار می‌گیرند، مانع از تشکیل شکاف زیستی می‌شوند و باعث رشد نوروژنزیس ناشی از بیمار می‌شوند، همچنین خطر ابتلا به تومور، التهاب و مهاجرت سلول‌های بنیادی را از محل جراحت برطرف می‌کند. تومورژیسنس می‌تواند به دلیل ماهیت کنترل نشده سلول‌های بنیادی ایجاد شود، التهاب می‌تواند به علت رد سلول‌های کاشته شده توسط سلول‌های میزبان رخ دهد و ماهیت بسیار مهاجرت سلول‌های بنیادی باعث می‌شود که سلول‌ها از محل جراحت دور شوند، بنابراین اثر دلخواه بر روی محل آسیب دیده را ندارد. سایر نگرانی‌های مهندسی بافت عصبی عبارتند از ایجاد منابع ایمنی سلول‌های بنیادی و دستیابی به نتایج قابل تکرار از درمانی به درمانی دیگر. فلوسیتومتر
بدیهی است که وقتی برخی خصوصیات سلولی و عملکردهای آن (نظیر سنجش زنده بودن سلول‌ها به وسیلهٔ دفع رنگ، توانایی فاگو سیتوز و سیتوتوکسیسیته و پاسخ به آگونیست‌ها در حالت کشت آزمایشگاهی) بررسی می‌شوند ضروری است سلول‌ها به صورت زنده به کار برده شوند و در محیط فیزیولوژیک رقیق شوند و هر چه سریعتر مورد آزمایش قرار گیرند. با این حال دلیلی وجود ندارد از سلول‌های زنده برای ارزیابی برخی خصوصیات دیگر سلولی نظیر بیان آنتی ژن‌های اختصاصی رده سلول یا مولکول‌های چسبندگی استفاده نشود به شرطی که بتوان آن‌ها را در وضعیت ثابتی که تغییر قابل توجه در ساختمان و حیات سلولی ایجاد نشود نگهداری کرد. در عین حال استفاده از سلول‌های زنده این مزیت را دارد که آن‌ها نسبت به سلول‌های فیکس شده یا مرده به مقدار کمتری با آنتی بادی‌ها از طریق غیر اختصاصی متصل می‌شوند. بافر نمکی فسفات (PBS): اغلب اوقات سلول‌ها قبل از آنالیز به مدت کوتاهی در شرایط آزمایشگاهی نگهداری می‌شوند در این صورت می‌توان از بافر فسفات نمکی برای تهیه سوسپانسیون سلولی استفاده کرد. اما اگر قرار است سلول‌ها مدت طولانی تری را قبل از آنالیز سپری کنند بهتر است در محلول‌های دیگری که دارای بافر مناسب، از نظر یونی ایزوتونیک، حاوی پروتئین و از نظر نمکی نزدیک به حالت فیزیولوژیک هستند نگهداری شوند. سلول بنیادی جنینی
به‌تازگی، نیز توسعه ESهای حاصل از انتقال هسته سلول سوماتیک سلول‌های غلاف دارشده بویایی به یک تخمک سالم برای بیماری‌های تحلیل برنده اعصاب استفاده می‌شود. همچنین ESها می‌توانند به سلول‌های کشنده طبیعی و مغزاستخوان تمایز یابند. استفاد دیگر از ESها برای ارائه درمان جایگزین دیابت است. سلول بنیادی جنینی
به دلیل انعطاف‌پذیری و ظرفیت نامحدود و بالای خودنوسازی این سلول‌ها، درمان با استفاده از سلول‌های بنیادی جنینی برای پزشکی بازساختی و جایگزینی بافت‌ها پس از جراحت بافت‌ها یا بیماری مطرح شده‌است. آزمایشگاه کولد اسپرینگ هاربر
زیست‌شناسی گیاهی توالی یابی ژنوم گیاهان، اپی ژنتیک و سلولهای بنیادی، پیام رسانی سلول‌های بنیادی. تعامل بین گیاهان و محیط زیست؛ استفاده از بینش‌های ژنتیکی برای افزایش عملکرد محصولات زراعی، به عنوان مثال ذرت، برنج، گندم. افزایش کیفیت و تولید میوه در گیاهان گلدار؛ به عنوان مثال، گوجه فرنگی. ژنتیک گیاهان آبزی برای توسعه سوخت‌های زیستی. رباط‌های مصنوعی
در حالی که آینده رباط‌های مصنوعی نامعلوم است، محققان برجسته مهندسی بافت قصد دارند رباط را برای بازسازی عملکرد طبیعی بازسازی و ترمیم کنند. مهندسی بافت ACL مبتنی بر بهبود رباط طرفی داخلی (MCL) خواهد بود، زیرا ACL به‌طور طبیعی بهبود نمی‌یابد. از سلول دانه ای در مهندسی بافت برای ترمیم رباط‌های ACL استفاده می‌شود. سلول دانه باید دارای شرایطی از قبیل: به راحتی در دسترس بودن، آمادگی برای تکثیر و کارآمد در تهیه ماتریس خارج سلولی بالغ باشد. سلولهای بنیادی مانند سلولهای بنیادی مزانشیمی مشتق از مغز استخوان، سلولهای بنیادی مشتق از چربی، سلولهای بنیادی اطراف عروقی و فیبروبلاست پوست ختنه گاه انسان معمولاً در مهندسی بافت استفاده می‌شود. سلول بنیادی
در بیماریی‌هایی که در آن یاخته‌ها دچار خزان یاخته‌ای غیرعادی شده یا به مرور زمان دچار نقص در کارکرد می‌شوند یا با حمله سامانه ایمنی از بین می‌روند؛ به‌کارگیری یاخته‌های بنیادی افق‌های درمانی تازه‌ای را محقق خواهد کرد. توان سلولی
تحقیقات اخیر مرتبط با سلول‌های چندتوانی، این موضوع را مطرح می‌کنند که سلول‌های چندتوانی ممکن است بتوانند به سلول‌هایی غیر مربوط تبدیل شوند. در مورد دیگری، سلول‌های بنیادین خون بند ناف به سلول‌های نورون انسانی تبدیل شده‌اند. تحقیقات روی تبدیل سلول‌های چندتوانی به سلول‌های پرتوان تمرکز دارند. بلاستوسیست
استفاده از بلاستوسیست در لقاح آزمایشگاهی (IVF) شامل کشت تخمک بارور شده به مدت پنج روز قبل از انتقال آن به رحم است. این شیوه می‌تواند روش مناسب تری برای درمان باروری نسبت به روش IVF سنتی باشد. تودهٔ سلولی بلاستوسیست منبع سلولهای بنیادی جنینی است، که به‌طور گسترده‌ای در درمان سلول‌های بنیادی از جمله ترمیم سلول، جایگزینی و بازسازی قابل استفاده است. زیست‌تراشه
ریزتراشه‌های الکترونی برای ردیابی تغییرات در خواص الکـتـریکـی با استـفـاده از پیـوند زنی DNA)DNA hybridization) و محصور سازی پروتئین به صورت مطالعاتی و پژوهشی به کار می‌روند. حسگرهای انتقال دهنده سیگنال‌های الکتریکی بیو مولکـولی و سلولی که برای تحلیل‌های آنالیتیک مورد استفاده قرار می‌گیرند، از جمله کاربردهای این دسته هستند. اصولاً، این حسگرها برای کشف و آشکـارسازی الکـتروشیـمیـایی فعـال ازجمـله رنگ‌های آلی (organic dyes)، ترکیبات فلزی، آنزیم‌ها یا نانوذرات فلزی مناسب هستند (شکل ۳.) برای این دسته سه گروه فعالیت و کاربرد در نظر گرفته می‌شود: ۱)اندازه‌گیری جریان (amperometry): که برای اندازه‌گیری میزان جریان الکتریکی در نرخ انتقال الکترون در فرایندهای اکسایش - کاهش به کار می‌رود. ۲)اندازه‌گیری پتانسیل (potentiometry): که برای اندازه‌گیری میزان تغییرات پتانسیل در الکترودها با توجه به یون‌ها واکنش‌های شیمیایی داخلی به کار می‌رود. ۳)اندازه گیـری نارسانایی (impedimetry): که برای اندازه‌گیری میزان هدایت و رسانندگی در محیط بین دو الکترود اتفاق می‌افتد، به کار می‌رود. Lab-on-Chip اصول LOC بر اساس تجمع‌سازی تمامی دستگاهای ضروری در یک ریزتراشه برای نمایش ترکیبات بیوشیمی پیچیده و فرایندهای شیمیایی (که معمولاً با حجم زیاد تجهیزات آزمایشگاهی انجام شده) است. درساختار LOCها، کانال‌های کم عرض، پمپ‌ها، اتاقک‌های سخت با دستگاه‌های الکترونی و نوری، حسگرها و محرک‌ها برای اجرای مراحل چندگانه برنامه‌ها می‌تواند وجود داشته باشد. گستره فعالیت و کاربرد این ریزتراشه زیستی، در تمامی فضاهای کاری ریز اندازه از پروتئین‌شناسی و ژنتیک تا اطلاعات زیستی است. سیستم مرتب‌سازی سلولی Cell sorting system() برای کشف و آشکارسازی سلول از دو روش مرتب‌سازی و شمارش سلولی استفاده می‌شود. روش مبتنی بر LOC دارای قابلیت تکثیرپذیری و تفکیک پذیری مناسب در ابعاد سلولی با قطر ۶/۰میکرو متر است. بیشترین تمرکز کاری بر روی جایگزینی مرسوم اتاقک سیال با دستگاه‌هایی با ابعاد کوچک (ریزتولیدات) است. ازاین‌رو سلول‌ها، ذرات و معرف‌ها می‌توانند به وسیله فشار، حرکت ذرات معلق نارسنا بر اثر جریان و نفوذپذیر الکتریکی دستکاری شوند. سلول بنیادی
یاخته‌های بنیادی جنینی (به انگلیسی embryonic stem cells)، یاخته‌های بنیادی پرتوانی هستند که از تودهٔ یاخته‌ای درونی جنین در مرحلهٔ بلاستوسیت به دست می‌آیند. این یاخته‌ها می‌توانند به تمام رده‌های یاخته‌ای تبدیل شوند. سلول خورشیدی
سلول‌های خورشیدی ساخته شده از ویفرهای سیلیکونی، کاربرد بسیاری دارند. سلول‌های خورشیدی به تنهایی، برای فراهم کردن توان لازم دستگاه‌های کوچک، مانند ماشین حساب الکترونیکی کاربرد دارد. آرایه‌های فوتوولتاییک، الکتریسیتهٔ پایدار و تجدیدپذیری را تولید می‌کنند که عمدتاً در موارد عدم وجود شبکهٔ انتقال و توزیع الکتریکی کاربرد دارد. برای مثال می‌توان به محل‌های دور از دسترس، مانند کاوشگرهای فضایی و ساختمان‌های مخابراتی دور از دسترس اشاره کرد. علاوه بر این استفاده از این نوع انرژی امروزه در محل‌هایی که شبکهٔ توزیع هم موجود است، به منظور کمک به کم کردن تکیه و فشار بر سوخت‌های فسیلی و دیگر دشواری‌های محیط زیست و از دیدگاه اقتصادی مرسوم شده و در حال گسترش است. سلول درمانی
تحقیقات در زمینه سلول‌های بنیادی جنینی انسان بحث‌برانگیز و قوانین آن از کشوری به کشور دیگر متفاوت است به‌طوری‌که تعدادی از کشورها آن را به صورت کامل ممنوع کرده‌اند. با این وجود این سلول‌ها به عنوان پایه تعدادی از کاربردهای درمانی شامل درمان دیابت و بیماری پارکینسون استفاده می‌شوند. سلول سوختی آلکالاین
[[پرونده:alkalinecell.svg|بندانگشتی|270px|نمودار سلول سوختی آلکالاین. ۱: هیدروژن ۲:شارش الکترون ۳:بارگذاری ۴:اکسیژن ۵:کاتد ۶:الکترولیت ۷:آند ۸:آب ۹:یون‌های هیدروکسید سلول سوختی آلکالاین () که به نام مخترعش، فرانسیس بیکن، سلول سوختی بیکن ینز نامیده می‌شود، یکی از پیشرفته‌ترین تکنولوژی‌های سلول‌های سوختی است. [[ناسا]] در اوایل دهه ۶۰ اقدام به استفاده از این سلول‌های سوختی در سری ماموریت‌های آپولو و نیز شاتل‌های فضایی نموده است. سلول سوختی آلکالاین با مصرف کردن هیدروژن و اکسیژن خالص تولید آب قابل شُرب، گرما و الکتریسیته می‌کند. این نوع سلول‌های از پربازده‌ترین انواع سلول‌های سوختی هستند که گاهی توانایی رسیدن به میزان ۷۰٪ را نیز دارند. سلولز
سلولز ماده تشکیل دهنده دیواره سلولی گیاهان است. این ترکیب اولین بار در سال ۱۸۳۸ مورد توجه قرار گرفت. در آن سال‌ها با اعمال تغییراتی در آن مانند نیتروژندار کردن در تولید نیترو سلولز مورد بهره‌برداری قرار گرفت. سلولز به صورت تقریباً خالص در رشته‌های پنبه وجود دارد. این رشته‌ها در تولید نخ و پارچه بافی و تولید پوشاک اهمیت فراوانی دارند. زیست مهندسی ساختار پوست
با ترکیب اصول بازسازی القا شده و درمان با سلول‌های بنیادی، می‌توان سلول‌های بنیادی را با استفاده از مواد در محل استخراج کرد و سپس تمایز سلول‌های بنیادی را به انواع سلول‌های مورد نظر القاء می‌کند و در نهایت پوست جدیدی با ساختارها و توابع کامل ایجاد می‌کند. انتظار می‌رود که منافع علمی، عمومی و تجاری منجر به پیشرفت قابل توجهی در ساخت سازه‌های پوستی زیست‌محیطی در سال‌های آینده شود. سلول بنیادی جنینی
طبق یک مقاله ۲۰۰۲ در PNAS، سلول‌های بنیادی جنینی انسان پتانسیل تمایز به انواع مختلف از سلول‌ها را دارند و بنابراین ممکن است به عنوان یک منبع سلولی برای پیوند زدن یا مهندسی بافت مفید باشند. سیلیکون بلورین
سیلیکون بلورین ماده اصلی ساخت نیمه رساناها محسوب می‌شود که در فتوولتائیک برای ساخت سلول‌های خورشیدی کاربرد دارد. از این سلول‌های خورشیدی برای ساخت صفحه‌های خورشیدی و تبدیل انرژی خورشیدی به برق استفاده می‌شود. زیست مهندسی ساختار پوست
فولیکول مو منبع اصلی سلول‌های بنیادی فولیکول است. کابایاشی و نیشیمورا سلول‌های پاپیلال پوستی را جدا کرده و آن‌ها را با قطعاتی از فولیکول مو بازسازی کردند. فولیکول‌های مو قابل حیات پس از پیوند در موش آزمایشگاهی ایجاد می‌شوند. سلول‌های بنیادی مشتق شده از مغز استخوان (BMSCs) دارای پدیده‌های چند هسته ای هستند که تمایزات استئوژنیک، کاندروژنی و آدیپوژن را تحت تأثیر قرار می‌دهند. اخیراً گزارش شده‌است که BMSC‌ها می‌توانند در سلول‌های پاپیلال پوستی ایجاد شوند و میزان بهبودی زخم را تسریع کنند. شنگ و همکاران موفق به ترمیم غده عرق با ترکیب BMSCs و سلول‌های غدد عرق شده‌است، که ممکن است به استفاده از سلول‌های بنیادی برای بازسازی عضلات پوست برای تحقق عملکرد کامل پوست بازسازی شده منجر شود. لازم به ذکر است که سلول‌های بنیادی جنینی (ES) که از توده سلولی داخلی بلستوسیستر جنینی حاصل می‌شود، دارای قدرت مطلق هستند و می‌توانند در شرایط آزمایشگاهی بی نظیر بدون از دست دادن پتانسیل تمایز نگهداری شوند و بیشتر به انواع مختلفی از سلول‌ها تقسیم می‌شوند سلول ES ارائه می‌دهد یک گزاره جذاب و مناسب برای درمان جایگزینی سلول، به ویژه برای بازسازی ارگان‌های پیچیده مانند پوست، اگر چه سلول‌های انسانی ES تنها به تازگی در دسترس است و هنوز هم بسیاری از مشکلات اخلاقی و فنی بحث برانگیز که نیاز به قبل از اینکه پتانسیل کامل این نوع سلول را بکار ببریم باید برطرف شود. سلول‌های ES به‌طور کامل در پزشکی احیاکننده و مهندسی بافت بسیار امیدوارکننده هستند و شکی نیست که جایگزین‌های پوستی به خوبی قابل استفاده ند که در آینده می‌تواند به پوست طبیعی برسد. تمایز سلولی
به عنوان مثال پوشش نانو فایبرها با فسفات کلسیم باعث تمایز سلول‌های مزانشیمال انسانی به سمت استخوان خواهد شد. از طرف دیگر مشخص شده‌است که سلول‌های بنیادی به سیگنال‌های فیزیکی محیط اطراف نیز حساس هستند. سلول‌های مزانشیمال می‌توانند بر اساس هندسه سطح در مسیر تمایز به دو دودمان سلولی شامل سلول‌های چربی یا استخوان قرار گیرند. تغییر در هندسه سطح در تنظیم اسکلت سلولی و چسبندگی موضعی سلول با اعمال محدودیت بر روی پهن شدگی سلولی و در نهایت تأثیر بر روی مسیرهای سیگنال سلولی باعث تمایز سلول‌های بنیادی می‌شود. به عنوان مثال بسترهای نانو فایبری که به صورت موازی ریسیده شده در مقایسه با بسترهای نانو فابری که به صورت درهم ریسیده شده‌است تمایز سلول‌های C17.2 تأثیر بیشتری داشته‌است. تحقیقات دیگری نشان داده‌است که سختی سطح، تحریک‌های الکتریکی و … نیز بر تمایز سلول‌های بنیادی تأثیر خواهد داشت. کشت سلولی ریزسیالی
برخی از مزایای عمده کشت سلولی ریزسیالی شامل حجم‌های نمونه کاهش یافته (به ویژه در زمان استفاده از سلول‌های اولیه که اغلب محدود هستند اهمیت دارد) و انعطاف‌پذیری در جهت شخصی‌سازی و مطالعه چند ریزمحیط در یک دستگاه است.هم چنین یک جمعیت سلولی کاهش یافته می‌تواند در یک سیستم ریزمقیاس استفاده شود (مثلاً چند صد سلول) در مقایسه با سیستم کشت بزرگ مقیاس (که اغلب به 10 – 10 سلول نیاز دارند); این می‌تواند مطالعهی برهم کنش‌های سلول-سلول معین را قابل دسترس تر کند. این تعداد کاهش یافته سلول‌ها به دلیل حجم‌های نمونهٔ کوچکتر مطالعه سلول‌های تقسیم نشدنی یا آهسته تقسیم شونده (به عنوان مثال سلول‌های بنیادی) را از روش‌های کشت سنتی (مانند فلاسک‌ها، ظروف پتری، یا صفحات چاهک دار) راحت‌تر می‌کند. با توجه به ابعاد کوچک در ریزسیال‌شناسی، جریان خطی می‌تواند به دست بیاید، که اجازه می‌دهد دستکاری روی سیستم کشت به راحتی بدون تأثیرگذاشتن روی سایر حفره‌های کشت انجام شود. جریان خطی هم چنین از این جهت مفید است که دینامیک سیالات در in vivo را درست‌تر تقلید می‌کند، که این کشت ریزمقیاس را نسبت به روش‌های کشت سنتی مناسب تر می‌کند. سلول بنیادی
یاخته‌های بنیادی را می‌توان بر اساس توانایی تمایز و تبدیل آن‌ها به یاخته‌های دیگر به چهار دستهٔ یاختهٔ بنیادی تمام‌توان، پرتوان، چندتوان و تک‌توان تقسیم کرد: پیل سوختی میکروبی
آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی ایالات متحده سلول های سوختی میکروبی غشایی نانومتخلخل را توسعه داد که از یک غیر PEM برای ایجاد انتشار غیرفعال در داخل سلول استفاده می کنند. غشا یک فیلتر پلیمری غیر متخلخل (نایلون، سلولز یا پلی کربنات) است. سلول گیاهی
میکروبادی‌ها اجسام کروی شکل و بخش‌هایی اند که به وسیله یک غشا به هم وصل می‌شوند و در مسیر متابولیکی خاصی نقش ایفا می‌کند. یک نوع آن پراکسی‌زومها هستند که اندامکهای کروی شکل خاصی هستند که در واکنش‌های اکسایش تخصص یافته‌اند. کاتالاز، یک آنزیم اکسیدکننده است. پراکسی‌زوم‌ها در فتوسنتز و تنفس نوری نیز دخالت دارند. نوع دیگر اجسام ریز، گلی اکسیزوم می‌باشد که در دانه‌های ذخیره‌کننده روغن وجود دارد. گلی اکسیزوم‌ها دارای آنزیم‌های چرخه گلی اگزالات هستند که در تبدیل اسید چرب ذخیره‌ای به قندها کمک می‌کنند و این قند می‌تواند برای تأمین انرژی جهت رشد در سراسر گیاه جوان جابجا شود. لوزالمعده مصنوعی
در ماه نوامبر سال ۲۰۱۸، اعلام شد که Defymed با شرکت Kadimastem وابسته به اسرائیل، یک شرکت زیست دارویی که در حال توسعه درمان‌های بازسازی مبتنی بر سلول‌های بنیادی است، اعلام همکاری کرد. این همکاری برای دریافت کمک مالی دو ساله به ارزش تقریبی ۱٫۴۷ میلیون دلار برای توسعه یک بیو مصنوعی لوزالمعده که دیابت نوع ۱ را درمان می‌کند، انجام گرفت. فناوری سلول‌های بنیادی Kadimastem از تمایز سلول‌های بنیادی جنینی انسان برای به دست آوردن سلول‌های غدد درون ریز لوزالمعده استفاده می‌کند. این‌ها شامل سلول‌های بتا تولیدکننده انسولین و همچنین سلول‌های آلفا است که گلوکاگون تولید می‌کنند. هر دو سلول خوشه‌هایی مانند جزیره را ترتیب می‌دهند که ساختار لوزالمعده را مشابه سازی می‌کنند. هدف از همکاری این است که هر دو تکنولوژی را در یک دستگاه لوزالمعده بیو مصنوعی ترکیب کنند که انسولین را در پاسخگویی به سطوح گلوکز خون آزاد می‌کند تا به مراحل آزمایش بالینی برسد. آتروفی عضلانی نخاعی
تا سال ۲۰۱۶ میلادی، هنوز پیشرفت چشمگیری در زمینهٔ استفاده از سلول‌های بنیادی در درمان بیماری آتروفی عضلانی نخاعی بدست نیامده است. یک برنامهٔ آزمایشی تجربی به‌همین منظور با حمایت‌های مالی «جامعهٔ بیماری نخاعی عصبی» توسط یک شرکت آمریکایی به‌نام «کالیفرنیا اِستم سِـل» از سال ۲۰۰۵ میلادی آغاز شده بود که در سال ۲۰۱۰ میلادی، بدون آنکه موفق به ورود به مرحلهٔ آزمایش‌های بالینی شود، متوقف شد و شرکت مذکور نیز چندی بعد، منحل گشت. سلول‌های بنیادی خونساز
گاه در اثر میزان بالای شیمی‌درمانی یا پرتودرمانی (جهت درمان کانسر) این سلول‌ها نیز در بدن فرد بیمار آسیب جدی می‌بینند؛ پیوند مغز استخوان (BMT) و یا سلول‌های بنیادی خون محیطی (PBSCT) فرایندهایی هستند که به وسیله آنها، کمبود سلول‌های بنیادی تا اندازه‌ای جبران می‌شود. سلول مصنوعی
غشاء سلولهای مصنوعی از پلیمرهای ساده، پروتئینهای متقاطع، غشاهای لیپیدی یا کمپلکس‌های پلیمری لیپید ساخته می‌شوند. علاوه بر این، غشاها می‌توانند برای ارائه پروتئین‌های سطح مانند آلبومین، آنتی‌ژن‌ها، ناقلین Na / K-ATPase یا منافذی مانند مجرای یونی طراحی شوند. مواد متداول برای تولید غشاها شامل پلیمرهای هیدروژل مانند آلژینات، سلولز و پلیمرهای ترموپلاستیک مانند هیدروکسی اتیل متاکریلات-متیل متاکریلات (HEMA-MMA)، پلی آکریلونیتریل-پلی وینیل کلرید (PAN-PVC) است. ماده مورد استفاده میزان نفوذپذیری غشای سلولی را تعیین می‌کند، که برای پلیمر بستگی به وزن مولکولی قطع شده دارد. سلول بنیادی جنینی
مطالعات انجام شده در زمینه سم‌شناسی نشان داده‌اند که کاردیومیست‌های مشتق شده از ES مدل‌های برون تنی منبع معتبری برای سنجش پاسخ‌های دارویی و پیش‌بینی پروفایل محرک‌های دارویی بوده و از این رو می‌توانند برای ارزیابی سمیت‌های قلبی استفاده شوند. همچنین سلول‌های کبدی مشتق شده از ES مدل‌های مفیدی هستند که توانسته‌اند در مراحل پیش بالینی کشف دارو استفاده شوند. دیابت
با این حال به نظر می‌رسد که فاکتورهای رونویسی تنها فاکتورهای دخیل در تمایز سلول‌های α به β نیستند. در مطالعه‌ای که در این راستا انجام شد از سلول‌های بنیادی برای ایجاد سلول‌های β تولیدکننده انسولین استفاده شد. اما مشاهدات حاکی از این بود که این سلول‌ها توانایی پاسخ گویی به محرک خارج سلولی گلوکز را ندارند. با وارد کردن این سلول‌ها به بدن موش و بلوغ این سلول‌ها به مدت پنج ماه، این سلول‌ها توانایی بالانس قند خون را نسبت به محرک خارج سلولی گلوکز پیدا می‌کنند. به نظر می‌رسد که تغییرات اپی ژنتیکی نقش قابل ملاحظه‌ای در تعیین سرنوشت سلول‌های اندوکراینی و بلوغ کامل آن‌ها دارد. بعبارتی فاکتورهای رونویسی و تغییرات اپی ژنتیکی هردو با همکاری هم نقش در تعیین سرنوشت یک سلول و بروز ویژگی اختصاصی برای آن سلول دارند. کبد
هپاتوسیت‌ها در این فرایند نقش برجسته‌ای دارند و این کار را با ورود مجدد به چرخه سلولی انجام می‌دهند؛ یعنی، هپاتوسیت‌ها از فاز G0 به فاز G1 رفته و تحت میتوز قرار می‌گیرند. این فرایند توسط گیرنده‌های p75 فعال می‌شود. شواهدی از سلول‌های بنیادی دو-توان وجود دارد که به آن‌ها سلول‌های بیضوی کبدی گفته می‌شود (با گلبول‌های قرمز بیضوی در بیماری اوالوسیتوز اشتباه نشود)؛ تصور بر این است که این سلول‌ها در کانال ای هرینگ ساکن اند. این سلول‌ها قادر به تمایز به هردوی هپاتوسیت‌ها یا کولانژیوسیت‌ها هستند. کولانژیوسیت‌ها، سلول‌های مرزی اپی‌تلیالِ مربوط به مجاری صفراوی اند. این سلول‌ها، از نوع اپی‌تلیوم مکعبی در مجاری صفراوی بین-لبولی کوچ اند، اما در مجاری صفراوی بزرگترِ نزدیک به پورتا هپاتیس و بیرون-کبدی، تبدیل به نوع ستونی و ترشح کنندهٔ مخاط می‌شوند. در ارتباط با استفاده از سلول‌های بنیادی جهت بازسازی یک کبد مصنوعی، تحقیقاتی در حال انجام اند. حسین بهاروند
او در سال ۱۳۸۲ برای اولین بار سلول‌های بنیادی جنینی انسانی و موشی را در ایران تولید کرد و در سال ۱۳۸۷ به همراه همکارانش موفق به تولید سلول‌های بنیادی پرتوان القائی انسانی و موشی شد.تا کنون از او بیش از ۳۵۰ مقاله علمی بین‌المللی و چهار کتاب به زبان انگلیسی توسط انتشارات Springer و John Wiley به چاپ رسیده‌است. وی تا کنون موفق به کسب ۳۰ جایزه ملی و بین‌المللی شده‌است. فیبر خوراکی
سلولز ساختار اولیه دیواره سلولی گیاهان را تشکیل می‌دهد. سلولز فراوان‌ترین منبع پلیمر طبیعی است که به دلیل خواص منحصر به فردی نظیر تجدیدپذیری، زیست تخریب پذیری، خواص مکانیکی بالا، زیست سازگاری، و خاصیت کایرالی کاربردهای متنوعی یافته‌است. سلولز ذاتاً در مقابل شکست و تفکیک در مقابل عوامل مختلف از جمله هوازدگی و غیره مقاوم و ساختار سلولز طبیعی از عوامل مهم محدودکننده پتانسیل آن ارزش رقابتی در تولید فراورده‌های مختلف است. این سرسختی ذاتی سلولز، قابلیت تخمیر قندهای آن و انجام دیگر فرایندهای شیمیایی را در ساختار آن مشکل کرده‌است. سلول بنیادی جنینی
دانشمندان تکنیک جدیدی برای استخراج سلول‌های بنیادی جنینی انسان، رده‌های ESC نرمال از منابع مختلف جنینی شامل موروبلاست‌ها کشف کرده‌اند. این یافته‌ها به محققان اجازه می‌دهد که رده ESC را از جنین‌هایی که اختلالات ژنتیکی متعددی دارند ساخته و بدین ترتیب به تشخیص در سطح مولکولی مکانیزم‌های مسدود شده و عامل بیماری دست یابند. چنین رده‌هایی که از جنین‌هایی با ناهنجاری‌های کروموزومی و ژنتیکی منشأ می‌گیرند، اطلاعات مفیدی را برای فهم مسیرهای منجر به نقص‌های ژنتیکی فراهم می‌سازند. زیست مهندسی ساختار پوست
در مقایسه با ساختارهای جایگزین پوست حاوی سلول، تولید محصولات غیر سلولی وایجاد مجوز برای کاربرد بالینی آسان تر است. به همین دلیل است که محصولات غیر سلولی اکثریت جایگزینی پوستی را فراهم می‌کنند که بر روی آلوگنیک، اکسنوگنیک یا مصنوعی ساخته می‌شوند. لایه پایین چارچوب کامپوزیت متخلخل از کاندیدای کلاژن / سولفاتیون کبد گیرنده پیوند است. لایه بالایی یک غشای سیلیکون است که به عنوان یک مانع موقت برای جلوگیری از از دست دادن آب و حمله میکروبی است که می‌تواند پس از 2-3 هفته از عروق کشی کامل چارپوب برداشته شود. نتایج کاربرد بالینی نشان داد که غشاهای میان پوستی بازسازی شده از طریق Integra® ساختار مشابه با غشاهای میان پوستی طبیعی به شدت مورد استفاده قرار می‌گیرند. AlloDerm® که توسط FDA در سال 1996 تصویب شده‌است، یکی از ADM‌های تجاری است که قادر به التیام دادن نقص‌های پوستی در محل هستند. Callcut برخی از نتایج کاربرد بالینی را خلاصه کرد و نتیجه گرفت که AlloDerm® دارای مزایای انعطاف‌پذیر و همچنین میزان بقای بالا است. شی و همکاران ساخت یک غشای کلاژن-کیتوزان / سیلیکون دو جانبه پوستی معادل را انجام دادند.. کشت فیبروبلاست‌های پوستی انسان در آزمایشگاه ثابت می‌کند که چارچوب درمان شده با GA می‌تواند به‌طور مؤثر باعث تسریع نفوذ و تکثیر سلول‌ها شود. آزمایش‌های حیوانات بیشتر نشان داد که چارچوب می‌تواند به اندازه کافی نفوذ فیبروبلاست از اطراف بافت را تسریع کند. هوانگ و همکاران سولفات کربوکسی متیل کیتوزان (SCC) ترکیب شده که به عنوان یک جزء از چارچوب‌های مهندسی بافت پوست مورد استفاده قرار می‌گیرد را مطرح کردند. انتظار می‌رود که SCC توانایی ضبط، اتصال و حفاظت از عوامل رشد در فرایندهای بهبود زخم، مانند فاکتور رشد فیبروبلاستی (FGF) و فاکتور رشد اندوتلیال عروق (VEGF) را داشته باشد، که منجر به بهبود عملکرد بازسازی می‌شود. سلول بنیادی
پژوهش‌هایی که دربارهٔ ویژگی‌های اساسی یاخته‌های بنیادی انجام شد؛ امکان ایجاد تئوری‌هایی دربارهٔ نحوه ساخت یاخته‌های بنیادی از یاخته‌های تمایز یافته را به وجود آورد. در یکی از پژوهش‌های اولیه در این باره، دکتر John B. Gurdon با یک آزمایش کلاسیک در سال ۱۹۶۲ نشان داد که تمایز یک پدیده برگشت‌پذیر است. در این آزمایش؛ دکتر گوردون هسته یک یاخته بالغ روده را در یک یاخته تخم قورباغه که هسته آن خارج شده بود، ادغام کرد و مشاهده کرد که مراحل تمایز با موفقیت انجام می‌شود. پژوهش‌های جدید بیولوژیک مولکولی نشان دادند که یاخته‌های بنیادی «پرتوان» دو ویژگی اصلی دارند. اول این که ساختار کروماتین در هسته آن‌ها فشرده نیست (یوکروماتیک هستند). دوم این که یک تعادل خاص بین فاکتورهای رونویسی و ساختار کروماتین آن‌ها برقرار است. به عبارتی ساختار کروماتین (که با ایجاد تغییرات اپی‌ژنتیکی روی پروتئین‌های کروماتین، قابل تغییر است) روی بیان ژن فاکتورهای رونویسی تأثیر دارد. در سال ۲۰۰۶، شینیا یاماناکا (Shinya Yamanaka) موفق شد با بیان مصنوعی ژن‌های تعداد محدودی فاکتورهای رونویسی نظیر Oct3/4, Sox2, Nanog یاخته‌های بالغ دست نخورده را به یاخته‌های نابالغ بنیادی تبدیل کند. تلاش‌های این دو فرد جایزه نوبل فیزیولوژی/پزشکی سال ۲۰۱۲ را به خود اختصاص داد. سلول‌های بنیادی خونساز
سلول‌های بنیادی خون‌ساز () سلول‌های نارسی هستند که می‌توانند به سلول‌های خونی تبدیل شوند. این سلول‌های بنیادی در مغز استخوان، جریان خون داخل عروقی و خون بند ناف وجود دارند. کشت سه بعدی سلول
اریک سیمون (در ۱۹۸۸ در یک گزارش گرنت NIH SBIR) نشان داد که می‌توان از الکتروریسی برای تولید حصیرهای فیبری پلی‌استیرنی و پلی‌کربناتی در ابعاد نانو و ساب‌میکرون استفاده کرد (امروزه به عنوان داربست شناخته می‌شود) که به‌طور ویژه می‌توان از آن‌ها به عنوان سوبستراهای سلولی درون‌کشتگاهی استفاده کرد. این استفادهٔ اولیه از توری‌ها و شبکه‌های فیبری الکتروریسی شده برای کشت سلول و مهندسی بافت نشان داد که انواع متفاوتی از سلول‌ها شامل سلول‌های HFF , HEp_2 و MLE به فیبرها متصل خواهند شد و تکثیر خواهند کرد. فهمیده شد که برخلاف مورفولوژی مسطحی که معمولاً در کشت‌های دو بعدی می‌بینیم، سلول‌هایی که بر روی فیبرهای الکتروریسی شده رشد داده شده بودند، یک مورفولوژی بیشتر گرد و سه بعدی که شبیه به بافت بود را نشان دادند که این حالت معمولاً در محیط‌های درون‌جانداری(In vivo) مشاهده می‌شود. مهندسی بافت
به عنوان مثال تحقیقات در زمینه مهندسی بافت استخوان بیشتر بر پایه روش‌های دوم و سوم است. در این مورد ترمیم و جایگزینی استخوان‌های کوچک، پیوند استخوان و هدایت رشد استخوان از موفقیت نسبی برخوردار است، هر چند محققان اعتقاد دارند که سلول‌های بنیادی و سلول‌های استئوبلاست با وجود داربست تخریب پذیر به همراه فاکتورهای رشد، می‌توانند در این راه به آن‌ها کمک کنند. پیوند سلولی اتوژنیک (شکل ژنی مشابه)، از بسیاری از مشکلات نظیر پس زدن عضو بیگانه جلوگیری می‌کند. سلول‌های جداسازی شده تزریق شده به بدن، به تنهایی قادر به شکل‌دادن بافت نیستند. این سلول‌ها نیاز به یک محیط مناسب دارند که در آن ماده حمایت‌کننده مشابه یک زمینه برای کشت سلولی در شرایط داخل شیشه (in vitro) عمل می‌کند. اسکلروز جانبی آمیوتروفیک
برخی از پروتئین‌ها مانند عوامل رشد به آسانی جذب بافت عصبی می‌شوند و به‌نظر می‌رسد می‌توانند از اعصاب حرکتی بدن نیز محافظت کنند. از آنجا که نمی‌توان مولکول‌های بزرگ را به‌آسانی از طریق جریان خونی به دستگاه عصبی بدن منتقل کرد، برای استفاده از این مولکول‌ها در فرایندهای درمانی باید آن‌ها را به‌طور مستقیم به عضلات تزریق کرد. علاوه بر این برخی از مولکول‌های کوچک نیز نقش مهمی در تحریک دستگاه عصبی بدن دارند که می‌توان آن‌ها را براحتی به رگ‌های خونی منتهی به مغز منتقل کرد. استفاده از سلول‌های بنیادی نیز روش دیگری است که مانع از پیشرفت بیماری خواهد شد. سلول‌های بنیادی همانند پمپ‌های زیستی عمل کرده و عوامل حیاتی مؤثر در رشد را به سلول‌های عصبی آسیب دیده انتقال می‌دهند. تیغه پایه‌ای
تیغه پایه (Basal lamina) شبکه فشرده‌ای از پروتئین‌های گوناگون ومولکول‌های کربوهیدرات تخصص یافته‌ای در ماتریکس بیرون سلولی است که نقش‌های گوناگونی همچون تنظیم تکامل، تکثیر و ایجاد بستری برای مهاجرت‌های سلولی را بر دوش دارد. بسته به نوع بافت، غشای پایه، قطبیت سلولی، اثرات متابولیسم سلولی و ایجاد تمایز سلولی را مشخص می‌کند. غشای پایه از گلیکوپروتئین‌هایی همچون لامینین و انتاکتین، رشته‌های کلاژن IV و رشته‌های شبه کلاژن (شبکه‌ای) تشکیل شده‌است. پلی ساکارید هپارین سولفات و فیبرونکتین از دیگر ترکیبات غشای پایه می‌باشند. کلاژن نوع IV ساختار اصلی غشای پایه را پایه ریزی می‌کند. سلول درمانی
سلول‌های بنیادی عصبی (NSCs) سلول‌های چندتوانی(Multipotency) هستند که می‌توانند به آستروسیت‌ها، الیگودنروسیت‌ها و سلول‌های عصبی تمایز یابند. این سلول‌ها در درمان بیماری‌های عصبی مانند بیماری‌های پارکینسون و هانتیگتون ، آسیب نخاعی، آسیب مغزی و سکته مغزی کاربرد دارند . سلول حافظه
سلول حافظه واحد اصلی تشکیل دهنده حافظهٔ کامپیوتر است. سلول حافظه را می‌توان با به‌کارگیری تکنولوژی‌های مختلفی مانند نیمه هادی‌ها، ماسفت و ترانزیستور پیوندی دوقطبی ساخت. یکی دیگر از روش‌های ساخت سلول‌های حافظه استفاده از مواد با خاصیت مغناطیسی مانند آهنرباهای فریت است. صرف نظر از تکنولوژی به کار رفته، هدف سلول حافظه دودویی همواره یکسان است. یک بیت داده دودویی با امکان خواندن، ذخیره می‌شود. بیت یک (سطح ولتاژ بالا)، در وضعیت «تنظیم» (به انگلیسی: Set) و بیت صفر (سطح ولتاژ پایین) در وضعیت «تنظیم مجدد» (به انگلیسی: Reset) ذخیره می‌شود. ساختمان مستقل
باتری‌های زمینی جریان‌های الکتریکی را در زمین جاری می‌کنند که جریان تلوریک (زمینی) خوانده می‌شود. باتری‌ها را می‌توان در هر جایی در زمین نصب کرد. این باتری‌ها تنها ولتاژ و جریان پایین تولید می‌کنند و از دهه ۱۹ به‌عنوان منبع توان شبکه تلگراف به کار می‌رفتند. با افزایش کارایی تجهیزات ممکن است این باتری‌ها به‌عنوان راه‌حلی عملی مطرح شوند. سلول‌های سوخت میکروبی در نهایت امکان تولید الکتریسیته از بیومس (زیست توده) را می‌دهند. گیاهان را می‌توان درو کرد و به‌طور کامل تبدل کرد، یا آن‌ها را زنده نگاه داشت تا شیرهاضافی گیاه بتواند توسط باکتری تبدیل شود. بیماری خودایمنی
علاوه بر داروهایی که بر درمان این بیماری‌ها به کار می‌رود، کاهش استرس هم به بهبودی علائم کمک می‌کند. مراقبه و خودهیپنوتیسم نیز به برخی افراد کمک می‌کند. افراد مبتلا به بیماری‌های خودایمنی باید عادات سالمی مانند انجام مداوم ورزش، خوردن رژیم غذایی مناسب و داشتن خواب کافی را برگزینند. خوردن پوست انگور، توت فرنگی و توت سیاه به منظور کاهش التهاب و مصرف روزانهٔ میوه و سبزیجات تازه و مولتی ویتامین برای مهار پاسخ ایمنی مفید است. از دیگر کارهایی که در درمان این بیماری‌ها انجام می‌شود، کار روی سلول‌های بنیادی مغز استخوان است. سلول‌های بنیادی روی محیط کشت رشد داده شده و سپس به سلول‌های مختلف که می‌توانند در مهار یا درمان بیماری‌های خودایمن مورد استفاده قرار گیرند تمایز می‌یابند. اینکه چرا از سلول‌های بنیادی استفاده می‌شود این است که از یک طرف سلول‌های بنیادی مغز استخوان خودشان موادی ترشح می‌کنند که سیستم ایمنی را مهار می‌کند و از طرف دیگر اگر بتوان آن را به سلول‌هایی که توسط بیماری خودایمن تخریب شده‌اند، تمایز داد، می‌توان آن‌ها را جایگزین بافت آسیب‌دیده کرد، مثل درمان ام‌اس یا دیابت نوع ۱. مرکز هستینگز
پروژه‌های مرکز که توسط تیم‌های پژوهشی میان‌رشته‌ای انجام شده‌اند طیفی از سیاست‌های سلول بنیادی تا فرایند جهانی شدن و تأثیرات آن بر وضعیت سلامت وبهداشت و دانش در عصر منابع دارویی و محصولات دارویی بزرگ را شامل می‌شود. حوزه‌های تحقیقاتی اصلی شامل ژنتیک و فناوری زیستی، مراقبت و درمان بهداشتی و سیاست بهداشت سلامت، اصول اخلاقی، علم، محیط زیست و اصول اخلاق علوم بین‌المللی می‌شوند. این مرکز تلاش می‌کند مسائلی را قالب‌بندی و پیگیری کند که موجب آگاهی و اطلاع‌رسانی در خصوص اقدامات حرفه‌ای، گفتگو و مذاکرات عمومی و سیاست اجتماعی می‌گردد. این مرکز جلساتی را به صورت سمینار برگزار می‌کند تا پیشرفت‌های صورت گرفته در علم و سیاست را مرور و بررسی کند و مقوله‌های اجتماعی را قالب بندی و بازتاب قطعی عمیقی را در خصوص اصول و قواعد و ارزش‌های اساسی و بنیادین ارائه نماید. محققان مرکز در مورد انواعی از موضوعات صحبت کرده و مطلب می‌نویسند و به اعضای مجموعه و دیگران کمک می‌کنند. هزینه‌ها و مخارج مرکز از طریق کمک‌های اهدایی و پرداخت‌های شخصی و اشتراک‌ها تأمین می‌شود. کتابخانه مورسیون به عنوان منبعی برای دانشجویان، محققان، بازدیدکنندگان مرکز و دیگر افراد خدمت رسانی می‌کند. سلول‌های بنیادی مزانشیمی
استفاده از مکمل محیط کشت پایه یعنی سرم گاوی جنین یا لیزات پلاکت انسانی در کشت MSC متداول می‌باشد. قبل از استفاده از لیزهای پلاکت برای کشت MSC، فرایند غیرفعال کردن پاتوژن برای جلوگیری از انتقال بیماری توصیه می‌شود. دی الکتروفورز
از دی الکتریک می‌توان برای دستکاری، حمل و نقل، جدا کردن و مرتب کردن انواع مختلف ذرات استفاده کرد. از آنجا که سلولهای بیولوژیکی دارای خواص دی الکتریک هستند، دی الکتروفورز کاربردهای پزشکی زیادی دارد. ابزاری که سلولهای سرطانی را از سلولهای سالم جدا می‌کند ساخته شده‌است. پلاکت‌ها با یک فلو سایتومتری فعال شده توسط DEP از خون کامل جدا شده می‌شوند. دی الکتروفورز در زمینه‌هایی مانند تشخیص پزشکی، کشف دارو، سلول درمانی و تصفیه ذرات کاربرد دارد. خون بند ناف
هرچند استفاده از سلول‌های بنیادی در درمان بیماریها هنوز چندان معمول نیست ولی این سلول‌ها در درمان دیابت تیپ ۱ (وابسته به انسولین)، بیماریهای قلبی عروقی، لوپوس، بیماریهای نورولوژیک مانند سکته مغزی، پارکینسون و آلزایمر، کمخونی‌ها و نقص ایمنی، بیماریهای کبدی و … به کار رفته‌اند. سلول زدایی
آنزیم‌های مورد استفاده در سلول زدایی به منظور شکستن پیوندها و برهم کنش‌های موجود بین اسیدهای نوکلئیک، سلول ها(از طریق پروتئین‌های سراسری)، و سایر اجزای سلولی می‌باشند. لیپازها، ترمولیزین، گالاکتوزیدازها، نوکلئازها و تریپسین همگی به کار گرفته می‌شوند. بعد از این که لیز سلولی بر اثر شوینده‌ها، اسید، فشار فیزیکی و ... اتفاق افتاد، اندونوکلئاز و اگزونوکلئازها وارد عمل می‌شوند تا محتویات ژنتیکی را از بین ببرند. اندونوکلئازها، DNA و RNA را در وسط توالی شان برش میزنند. بنزوناز اندونوکلئازی است که می‌تواند قطعات کوچک نوکلئوتیدی متعددی تولید کند که در ادامه از ماتریکس حذف می‌شوند. اگزونوکلئازها پیوند فسفو دی استر را از انتهای توالی DNA از بین میبرند و قطعه ای از انتها به دست می آید. کلون
کلون‌سازی درمانی عبارت است از به وجود‌آمدن بلاستوسیست بیماری که دارای عارضه تخریب سلولی است. این بلاستوسیست که اساساً یک توده سلولی است می‌تواند کشت داده شده و تبدیل به سلول‌های بنیادی شود. یک سلول بنیادی سلولی است که می‌تواند به‌طور دائم رشد کرده و به انواع متفاوتی از سلول‌ها انشقاق یابد. برخی از این سلول‌ها و مواد حاصله از آن‌ها می‌توانند استخراج شده و به بیمارانی که دچار ضایعه تخریب سلولی هستند تزریق شوند. فایده چنین تکنیکی آن است که به لحاظ مشابهت سلول‌های تزریق شده سیستم ایمنی بیمار هیچ گونه مقاومتی نسبت به آن‌ها ایجاد نمی‌کند. بیماری‌هایی که می‌توانند از این طریق مورد معالجه قرار گیرند عبارتند از بیماری‌های قلبی، دیابت، پارکینسون و بسیاری دیگر از بیماری‌هایی که موجب تخریب سلولی می‌شوند. مخالفت اصلی که با این شیوه از مداوا صورت می‌گیرد از این واقعیت ناشی می‌شود که این شیوه متضمن به وجود آوردن یک جنین انسان و سپس از بین بردن آن برای به دست آوردن سلول‌های بنیادی است. این مخالفین معتقدند که گزینه‌های دیگری برای به دست آوردن سلول‌های بنیادی وجود دارد که متضمن از بین بردن جنین نیست. مجادلات علمی پیرامون کلون سازی انسان بر حول محور حقوق یک فرد نازا یا یک زوج که خواهان بچه دار شدن بدون دخالت دولت هستند، دور می‌زند. در این میان دولت یا سیستم‌های قانون‌گذار از حقوق کودکی دفاعی می‌کنند که ممکن است با مخاطره قابل توجه نقص عضو ناشی از اقدامات مربوط به کلون سازی روبه رو شوند واضح است آنچه مخاطره قابل توجه اطلاق می‌شود مفهوم دقیق علمی ندارد. افرادی که ممکن است والدین بالقوه‌ای باشند تحت شرایط مختلف ادراک متفاوتی از مخاطره تولیدمثل خواهند داشت. درک یک زوج چهل سال به بالا از مخاطره به دنیا آوردن یک نوزاد ناقص‌الخلقه از ادراک یک زوج ۲۰ ساله متفاوت است. اگر ثابت شود که مخاطره داشتن نوزاد ناقص‌الخلقه پس از کلون سازی کمتر از ۳ درصد است در آن بخش بزرگی از مخالفت‌های علمی با این روش متوقف خواهد شد ولی بدون شک مخالفت‌هایی که جنبه‌های مذهبی و اخلاقی دارند همچنان باقی خواهند ماند. یک راه حل قاطع برای از میان بردن تردید علمی در مورد این تکنیک این خواهد بود که آزمایش‌های جامعی در زمینه کلون سازی انسانریخت‌ها صورت گیرد. بدون شک در حال حاضر شواهد علمی لازم برای تأیید و رد این تکنیک در دست نیست. مجادله علمی دربارهٔ کلون سازی درمانی انسان بر حول محور منافع پزشکی این شیوه در مقابل هزینه‌های از میان بردن یک جنین در مراحل اولیه تکوین آن دور می‌زند. بسیاری برآنند که جنین یک انسان است و بنابراین تمام حقوق انسانی را بدان نسبت می‌دهند. از دیدگاه این گروه از میان بردن یک جنین جنایت است. در هنگام مجادله دربارهٔ حقوق جنین چندین نکته می‌بایست در نظر گرفته شود. مراحل اولیه جنین در پستانداران توده‌ای سلولی است که حتی فاقد سلول‌های اولیه عصبی است؛ بنابراین به سادگی نمی‌توان حقوق اساسی فرد را به این توده سلولی بخشید. حقوق مربوط به سقط جنین در بسیاری از کشورها زوجین را در سقط جنین مجاز شمرده است. بیش از ۷۰ درصد از جنین‌هایی که محصول روابط جنسی طبیعی اند شانس اتصال به دیواره رحم را پیدا نمی‌کنند. اگر هر یک از این جنین‌ها صاحب حقوق اساسی انسانی بودند می‌بایست شکست تلاش‌های پزشکی در بقای آن‌ها را معادل جنایت تعریف کرد. این واقعیتی است که ملاحظات اخلاقی می‌بایست واقعیت‌های جامعه را درک کند. ارزش کدام یک از این دو در یک جامعه بیشتر است. زندگی یک فرد بالغ یا کودکی که از بیماری‌های تخریب‌کننده سلولی رنج می‌برد یا جنین ۵روزه‌ای که چیزی بیشتر از یک توپ پر از سلول نیست؟ به‌طور خلاصه باید در نظر داشت که ریسک کلون سازی در انسان به‌طور کامل مشخص نشده‌است. بدون شک تحقیقات آتی می‌توانند ایمنی روش‌های کلون سازی برای مادر و نوزاد را مشخص سازند، ولیکن سایر اعتراضات به ویژه اعتراضات دینی و اخلاقی باقی خواهند ماند. دانش ما در حال حاضر نشان می‌دهد که کلون سازی درمانی بسیار مؤثرتر از شیوه‌های دیگر برای به دست آوردن مواد مورد نیاز برای مقابله با بیماری‌های کشنده است، رها کردن این شیوه از درمان به معنای نادیده گرفتن پیشرفت‌های قابل توجه علمی و همچنین تسلیم میلیون‌ها بیمار به مرگ زودرس، بدبختی و ذلت پایان ناپذیر است. آیا این دنیای جسور نویی است که در آینده در آن خواهیم زیست. کشت سلول
همچنین از سلول‌های بنیادی مولکول‌ها و اگزوزوم‌هایی آزاد می‌شوند که در درمان بیماری‌ها کاربرد دارند. استفاده از این مولکول‌ها و اگزوزوم‌ها یکی دیگر از اهداف کشت سلول‌های بنیادی است. آنزیم‌ها، هورمون‌های مصنوعی، زیست ایمن‌ها (آنتی‌بادی‌های مونوکلونال، اینترلوکین‌ها، لنفوسیت‌ها) و عناصر ضدسرطان همگی از محصولات زیستی اند که به وسیلهٔ فناوری دی ان ای نوترکیب و با کشت سلول‌های حیوانی بدست آمده‌اند. پژوهش‌های اچ‌آی‌وی/ایدز
در سال ۲۰۰۷، به تیموتی ری براون، یک فرد ۴۰ ساله مبتلا به HIV، که با نام «بیمار برلین» نیز شناخته می‌شود، پیوند سلول‌های بنیادی به عنوان بخشی از درمانش برای لوسمی میلوئید حاد (AML) داده شد.پیوند دوم یک سال پس از عود کردن بیماری انجام شد. اهداکننده نه تنها برای سازگاری ژنتیکی بلکه همچنین برای هموزیگوت بودن برای جهش CCR5-Δ32 انتخاب شد تا مقاومت بیشتری در برابر عفونت HIV صورت گیرد. پس از ۲۰ ماه بدون هیچ گونه درمانی با داروی ضدویروسی، گزارش شد که سطح HIV در خون، مغز استخوان و روده براون زیر حد تشخیص داده شده بود. این ویروس تا بیش از سه سال پس از اولین پیوند قابل شناسایی نبود. اگر چه محققان و برخی از مفسران، نتیجه را درمان بیان کرده‌اند، اما دیگران بر این عقیده‌اند که این ویروس ممکن است به صورت پنهان در بافت‌ها مانند مغز (که به عنوان منبع ذخیره ویروسی عمل می‌کند) وجود داشته باشد. درمان از طریق سلول‌های بنیادی به دلیل طبیعت داستان‌گونه‌ای خود، بیماری و احتمال از بین رفتن پیوند سلول های بنیادی، و دشواری‌های تحقیقاتی پیدا کردن اهداکنندگان مناسب، در حال بررسی است. کاشت مو
سلول‌های بنیادی و سلول‌های درمال پاپیلا در فولیکول ‌های مو شناسایی شده‌اند. تحقیق در رابطه با این سلول‌ های فولیکول می‌تواند منجر به درمان موفقیت ‌آمیز طاسی از طریق تکثیر مو (HM) شود که از آن به عنوان کلونی شدن مو هم یاد می‌شود. روش تکثیر مو توسط ARI (انستیتوی تحقیقاتی آدرانز، یک کمپانی ژاپنی در ایالت متحده آمریکا) ایجاد شده‌است. این تحقیقات آینده روشنی را از کاشت مو به ما نشان می‌دهند. ماتیاس راد
پزشکی سلولی به عنوان یک گزینه برای کنترل بیماری‌های قلبی و عروقی، سرطان و نقص سیستم ایمنی بدن بکار می رود. و شیوه آن پیشگیری و درمان با رساندن مواد حیاتی به سلول است.http://www.drrathresearch.org آنالیز تصاویر زیستی
بخش‌بندی سلول‌ها یکی از مهمترین زیرمسئله‌ها در این شاخه است که در مسائل دیگر از آن استفاده می‌شود. در برخی موارد به این مسئله به عنوان مسئله‌ای مستقل نیز پرداخته می‌شود. هدف این مسئله مشخص کردن مرزهای سلول‌ها در تصاویر چندسلولی است. این بخش‌بندی به ما امکان بررسی هر سلول به‌طور جداگانه را می‌دهد. در بسیاری از تصاویر هستهٔ سلول علامت‌گذاری شده‌است، که در این موارد هستهٔ سلول بخش‌بندی می‌شود. این مسئله نیز می‌تواند به صورت مستقل سودمند باشد یا از آن در پایه‌گذاری آب‌پخشان استفاده کرد که به بخش‌بندی تصویر اصلی منجر می‌شود. مغز استخوان
در مغز استخوان سلول‌هایی به نام سلول‌های بنیادی چند ظرفیتی هست که دو نوع سلول از آن‌ها جدا می‌شود. تمایز عصبی سلولهای مزنشیمال مغز استخوان سلولهای مزنشیمال استخراج شده از مغز استخوان تحت تأثیر عوامل متعددی می‌توانند به سلولهای عصبی تمایز یابند. با تزریق داخل بطنی یا داخل وریدی می‌توان سلولهای پایه استرومایی را به سمت سلولهای عصبی تمایز داد. جالب توجه آن است که این سلولها پس از تزریق وریدی هم می‌توانند به محل ضایعه در مغز مهاجرت نموده و پس از اسکان در آنجا متناسب با نیاز بافت آسیب دیده فاکتورهای رشد مختلفی را ترشح کنند که به ترمیم آن کمک کند. عقیده بر این است که فاکتورهای ترشح شده توسط این سلولها سبب فراخوان سلولهای پایه عصبی به محل ضایعه و تمایز آن‌ها به سلول عصبی بالغ می‌شوند. از تمایز عصبی این سلولهابرای درمان بیماری‌های دستگاه عصبی مانند ضایعات مغزی نخاعی و پارکینسون استفاده می‌شود. خون بند ناف
سلول‌های بنیادی که از بند ناف گرفته می‌شوند بسیار پر توان و نامیرا هستند و همچنین در اثر تکثیرهای پی در پی دچار پیری نمی‌شوند، به‌طوری‌که با تزریق یا جایگزینی آن‌ها در بافتهایی که آسیب جدی دیده‌اند می‌توانیم به بهبودی و تشکیل سلول‌های جدید بافت کمک نمائیم. همچنین دستیابی به این سلول‌ها بسیار آسان است. سلول
سلول، یاخته یا حجره ، ، (در زبان لاتین به معنای اتاق کوچک)، واحد اصلی ساختاری، عملکردی و بیولوژیکی همهٔ موجودات زنده شناخته شده‌است. یاخته‌ها اغلب، کوچک‌ترین واحدهای حیات و به‌عبارتی واحدهای ساختمانی حیات نامیده می‌شوند. به علم مطالعهٔ یاخته‌ها، زیست‌شناسی سلولی، زیست‌شناسی یاخته‌ای یا سیتولوژی گفته می‌شود. یاخته‌ها از سیتوپلاسم محصور در غشای سلولی تشکیل شده‌اند؛ که حاوی بسیاری از زیست‌مولکول‌ها مانند پروتئین‌ها و اسیدهای نوکلئیک است. بیشتر یاخته‌های گیاهی و جانوری فقط در زیر میکروسکوپ قابل مشاهده هستند و ابعادی بین ۱ تا ۱۰۰ میکرومتر دارند. موجودات زنده را می‌توان به‌عنوان تک‌یاخته‌ای (متشکل از یک یاخته منفرد مانند باکتری‌ها) یا چندیاخته‌ای (از جمله گیاهان و جانوران) طبقه‌بندی کرد. بیشتر موجودات زندهٔ تک‌یاخته‌ای به‌عنوان میکروارگانیسم‌ها طبقه‌بندی می‌شوند. الکتروپوراسیون
الکتروپوراسیون همچنین برای وارد کردن ژن‌های خارجی به سلول‌های در حال کشت، به خصوص سلول‌های پستانداران بسیار مفید است. به عنوان مثال، آن را در روند تولید موش‌های آزمایشگاهی، و همچنین در درمان تومور، ژن درمانی، و درمان مبتنی بر سلول می‌توان استفاده کرد. فرایند وارد کردن DNA خارجی به سلول‌های یوکاریوتی به عنوان transfection شناخته می‌شود. الکتروپوراسیون برای وارد کردن به سلول‌ها در تعلیق با استفاده ازدستگاه‌های الکتروپوراسیون بسیار مؤثر است. الکتروپوراسیون برای استفاده در بافت موجودات زنده اثبات شده‌است. سلول‌های پایه را نیز می‌توان با استفاده از الکتروپوراسیون انتقال داد، و محققان راه حلی برای جایگزینی سلول‌هایشان بعد از ترانسفکشن، ارائه داده‌اند. با این حال، یک نگرانی در مورد الکتروپوراسیون وحود دارد و این است که پس از فرایند الکتروپوراسیون، فرایند بیان ژن(gene expression) بیش از ۷۰۰۰ ژن می‌تواند تحت تأثیر قرار گیرد. این امر می‌تواند مشکلاتی را دربرداشته باشد که بیان ژن باید کنترل شود تا نتایج دقیق و تضمینی ارضا شود. شبیه‌سازی (زیست‌شناسی)
این فرایند به وسیلهٔ حذف هسته (حاوی DNA) یک سلول تخمک و قراردادن محتویات هسته یک سلول بالغ (سلول سوماتیکی که از یک منبع کلونال جداسازی شده‌است) در آن انجام می‌شود. برای مثال و به هدف درمان بیماری آلزایمر، محتویات هسته یکی از سلول‌های پوست بیمار به یک تخمک خالی انتقال داده می‌شود. تخمک با محتویات هستهٔ منتقل شده از سلول سوماتیک واکنش داده و سپس سلول حاصل نمو یافته و به جنینی تبدیل می‌شود که به لحاظ ژنتیکی کاملاً مشابه بیمار است. طی مراحل تقسیم سلول تخم و همان روزهای ابتدایی، بلاستوسیت که سلول‌های آن قادرند به هر سلولی در بدن تبدیل شوند، تشکیل می‌شود. از بلاستوسیت حاصل شده برای تشکیل کلونینگ سلول‌های بنیادی استفاده می‌شود. دلیل استفاده از سلول‌های سوماتیک در این فرایند این است که این سلول‌ها می‌توانند به آسانی در آزمایشگاه کشت داده شوند. نشانگرهای سلول‌های بنیادی
نشانگرهای سلول‌های بنیادی ژن‌ها و فراورده‌های پروتئینی آنها هستند که به دانشمندان برای شناسایی و دسته بندی یاخته‌های بنیادی کمک می‌کنند. سلول‌های بنیادی همچنین می‌توانند بوسیله روش‌های سنجش کارکرد شناخته شوند. در زیر لیستی از ژن‌ها/فراورده‌های پروتئینی آورده شده است که می‌تواند برای شناسایی گونه های مختلفی از سلول‌های بنیادی یا روش‌های سنجش عملکرد مورد استفاده قرار گیرند. فروسیال
فروسیالات کاربردهایی در زمینه سلول درمانی، ژن درمانی، ساخت سلول و … دارند. سکروتوم سلول‌های بنیادی
سلول‌های بنیادی مزانشیمی مغز استخوان انسان، از سلول‌های مغز استخوان افراد اهدا کننده‌ای تهیه می‌شوند. این سلول‌ها درون فلاسک‌های حاوی محیط کشت DMEM (شرکت ایده زیست) به همراه ۱۵ درصد سرم جنین گاوی (FBS, Gibco) و ۱۰۰ واحد بین‌المللی در میلی لیتر پنی‌سیلین و یک درصد استرپتومایسین (Gibco) در دمای ۳۷ درجه سانتی گراد و در غلظت ۵ درصد دی اکسید کربن کشت داده می‌شوند. محیط کشت فلاسک‌ها هر سه روز تعویض و پس از آنکه ۸۰ تا ۹۰ درصد کف فلاسک‌ها با سلول پر می‌شد سلول‌ها به نسبت۱ به ۳ پاساژ داده می‌شدند (۲۲). سرانجام پس از ۴ پاساژ سلولی که سلولهای مزانشیمی تخلیص شده و ازدیاد یافتند، از این سلول‌ها برای انجام مراحل بعدی تحقیق استفاده می‌شود. تهیه محیط کشت بهینه از سلول‌های بنیادی مزانشیمی: پس از آنکه سلولهای پاساژ ۴ حدود ۸۰ تا ۹۰ درصد کف فلاسک‌های ۷۵ سانتی‌متری را پر کردند، دو مرتبه با محلول فسفات بافر سالین (PBS) شستشو داده می‌شوند؛ سپس به هر فلاسک ۱۰ سانتیمتر مکعب محیط کشت DMEM فاقد سرم افزوده و به مدت ۴۸ ساعت انکوبه می‌شوند. پس از آن محیط کشت جمع آوری شده و به مدت ۵ دقیقه با دور ۵۰۰ سانتریفیوژ می‌شود، تا خرده‌های سلولی موجود در آن حذف شود. سرانجام محیط مربوطه توسط دستگاه لایوفیلایزر (Christ Alpha1-2 LD plus, Germany) به میزان ۵۰ برابر تغلیظ شده، و تا زمان استفاده در دمای منفی ۸۰ درجه سانتیگراد نگهداری می‌گردد (1) تمایز سلولی
سلول‌های بنیادی پرتوان متحمل تخصص یافتگی بیشتری می‌شوند و به سلول‌های پیش ساز چندتوان (multipotent progenitor cells) تبدیل می‌شوند که سپس این سلول‌ها به سلول‌های عملکردی تبدیل می‌گردند. نمونه‌هایی از سلول‌های بنیادی و پیش ساز عبارتند از سلول بنیادی جنینی
به دلیل اینکه سلول‌های ES می‌توانند به انواع سلول‌های یک ارگانیسم تبدیل شوند جهش و معیوب شدن DNA در این سلول‌ها یک مشکل جدی خواهد بود، بنابراین مکانیسم‌های متعددی برای تعمیر خسارات وارد شده به DNA در چنین سلول‌هایی وجود دارد. فیبروبلاست
از فیبروبلاست‌های جنینی موش اغلب به عنوان سلول‌های تغذیه‌کننده در تحقیقات مربوط به سلولهای بنیادی انسان استفاده می‌شد که البته امروزه با توجه به وجود محیطهای کشت سلول با مقدار مواد مغذی معین و تعریف شده‌استفاده از آن‌ها به‌تدریج کمتر می‌شود.دانشنامه رشد. رده سلولی نامیرا
رده‌های سلولی نامیرا به‌طور گسترده‌ای به عنوان یک مدل ساده برای سیستم‌های زیستی پیچیده‌تر استفاده می‌شوند، به عنوان مثال برای تجزیه و تحلیل‌های بیوشیمی و زیست‌شناسی سلولی سلول‌های پستانداران (از جمله انسان). مزیت اصلی استفاده از یک ردهٔ سلولی نامیرا در تحقیقات، جاودانگی آن است؛ سلول‌ها می‌توانند به‌طور نامحدود در محیط کشت رشد کنند. این کار، تجزیه و تحلیل زیست‌شناسی سلول‌ها را که در غیر این صورت طول عمر محدودی دارند، ساده می‌کند. امتزاج سوماتیکی
سلولهای سوماتیک حیوانات مختلف نیز می‌توانند با یکدیگر امتزاج یافته و سلول‌های هیبرید را پدیدآورند. سلول‌های هیبرید در موارد مختلفی از جمله مطالعه چگونگی کنترل تقسیم سلولی و بیان ژن، بررسی ترنسفورماسیون‌های بدخیم، نقشه‌برداری ژنی و کروموزومی و همچنین تولید آنتی‌بادیهای مونوکلونال کاربرد دارد. سلول بنیادی جنینی
سلول‌های بنیادی جنینی حاصل از توده سلولی داخلی، پرتوان بوده، می‌توانند تمایز یافته و اکتودرم ابتدایی را تولید کنند که در نهایت در طول گاسترولاسیون به همه اجزا سه لایه جوانه شامل اکتودرم، مزودرم و اندودرم تمایز می‌یابند. این سه لایه بیشتر از ۲۲۰ نوع سلول را در بدن بزرگسالان تشکیل می‌دهند. درمان با سلول‌های بنیادی
سکته مغزی و آسیب دیدگی مغزی منجر به مرگ سلولی می‌شود که با از بین رفتن نورون‌ها و الیگودندروسیت‌ها در مغز مشخص می‌شود. مطالعات بالینی و حیوانی در مورد استفاده از سلولهای بنیادی در موارد آسیب طناب نخاعی انجام شده‌است. سلول مصنوعی
سلول مصنوعی ذره‌ای مهندسی شده‌است که یک یا بسیاری از عملکردهای یک سلول بیولوژیکی را تقلید می‌کند. این اصطلاح به یک موجود خاص جسمی اطلاق نمی‌شود، بلکه به این عقیده است که می‌توان عملکردهای خاصی یا ساختارهای سلولهای بیولوژیکی را با یک ماده مصنوعی جایگزین یا تکمیل کرد. غالباً سلولهای مصنوعی غشاهای بیولوژیکی یا پلیمری هستند که مواد بیولوژیکی فعال را محصور می‌کنند. به همین ترتیب، نانوذرات، لیپوزومها، پلیمرزها، میکروکپسولها و تعدادی دیگر از ذرات به عنوان سلولهای مصنوعی شناخته شده‌اند. میکرو کپسوله کردن امکان متابولیسم درون غشاء، تبادل مولکولهای کوچک و جلوگیری از عبور مواد بزرگ در آن را فراهم می‌کند. از مهمترین مزایای محصورسازی می‌توان به بهبود تقلید در بدن، افزایش انحلال‌پذیری بار و کاهش پاسخ‌های ایمنی اشاره کرد. قابل توجه است که سلولهای مصنوعی از نظر بالینی در هموپرفیوژن موفق بوده‌اند. نانوفناوری دی‌ان‌ای
نانوفناوری دی‌ان‌ای طراحی و ساخت ساختارهای نوکلئیک اسید مصنوعی برای مصارف تکنولوژی است. در این زمینه، اسیدهای نوکلئیک به عنوان مواد مهندسی غیربیولوژیکی برای نانوتکنولوژی و نه به عنوان حامل اطلاعات ژنتیکی در سلول‌های زنده مورد استفاده قرار می‌گیرند. دانشمندان در این زمینه ساختارهای ایستایی مانند شبکه‌های کریستالی دو و سه بعدی، نانولوله‌ها، شکل‌های چندوجهی و دلخواه، و دستگاه‌های کاربردی مثل دستگاه‌های مولکولی و دی‌ان‌ای رایانه را ایجاد کرده‌اند. این زمینه به عنوان ابزاری برای حل مشکلات اساسی علوم در زیست‌شناسی ساختاری و بیوفیزیک، از جمله کاربردهای موجود در کریستالوگرافی اشعه ایکس و طیف‌سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای پروتئین‌ها برای تعیین ساختار استفاده می‌شود. برنامه‌های کاربردی بالقوه در الکترونیک در مقیاس مولکولی و نانوپزشکی نیز مورد بررسی قرار گرفته‌است. سلول حافظه
مدارهای منطقی ای که در آن‌ها سلول حافظه یا مسیر فیدبک وجود نداشته باشند، مدار ترکیبی خوانده می‌شوند؛ خروجی اینگونه مدارات در لحظه وابسته به مقدار لحظه ای ورودی است. این مدارات فاقد حافظه هستند. این درحالی است که یکی از المان‌های کلیدی سیستم‌های دیجیتال حافظه است. در کامپیوترها، حافظه امکان ذخیره برنامه‌ها و داده‌ها را میسر می‌کند؛ سلول‌های حافظه همچنین برای ذخیره موقتی خروجی مدارهای ترکیبی مورد استفاده قرار می‌گیرند تا توسط سیستم‌های دیجیتال مورد استفاده قرار بگیرد. مدارهای منطقی که از سلول حافظه استفاده می‌کنند، مدارهای ترتیبی خوانده می‌شوند. خروجی اینگونه مدارها، نه تنها وابسته به مقدار فعلی ورودی است بلکه به وضعیت پیشین مدار که در سلول حافظه ذخیره شده نیز بستگی دارد. این مدارها برای عملکردشان به یک ژنراتور زمان یا ساعت نیاز دارند. ستاد توسعه علوم و فناوری‌های سلول‌های بنیادی
در بهار سال ۱۳۹۴، طی حکمی از سوی معاون علمی و فناوری رئیس‌جمهور، امیرعلی حمیدیه به عنوان دبیر ستاد توسعه علوم و فناوری‌های سلول‌های بنیادی منصوب شد. از سوابق علمی و اجرایی امیرعلی حمیدیه می‌توان به عضو هیئت علمی دانشگاه علوم پزشکی تهران، عضو هیئت رئیسه پیوند سلول‌های بنیادی آسیا و اقیانوسیه، نماینده انجمن پیوند سلول‌های بنیادی خون‌ساز شرق مدیترانه در انجمن جهانی پیوند سلول‌های بنیادی خون‌ساز و مؤسس بانک اهداکنندگان سلول‌های بنیادی ایران اشاره کرد. پیش‌تر محمد واسعی دبیری این ستاد را بر عهده داشت. دامنه بنیادی
راههای بسیاری برای انتخاب یک دامنه بنیادی وجود داردند. به طور عمومی، یک دامنه بنیادی باید یک زیرمجوعه همبند باشد که محدودیتهایی روی مرز آن وجود دارند. تصاویر یک دامنه بنیادی انتخاب شده تحت عمل گروه فضا را موزاییک کاری می‌کنند. یکی از دامنه‌های بنیادی عمومی ساخته‌شده از سلولهای وورونوی استفاده می‌کند. کشت سلولی ریزسیالی
کشت سلولی ریزسیالی علوم زیست‌شناسی، بیوشیمی، مهندسی، و فیزیک را در جهت ایجاد تجهیزات و روش‌هایی برای کشت، نگهداری، تجزیه و تحلیل، و آزمایش کردن با سلول‌ها در مقیاس میکرو به هم پیوند می‌دهد.این روش، ریزسیال‌شناسی، یک مجموعه از فناوری‌های به کار رفته برای کارکردن با حجم‌های کوچک مایع (μL, nL, pL) در ریزسیستم‌های مصنوعی، و کشت سلولی را، که شامل نگهداری و رشد سلول‌ها در یک محیط کنترل شدهٔ آزمایشگاهی است، در هم می‌آمیزد.ریزسیال‌شناسی برای مطالعات زیست سلولی استفاده شده‌است زیرا ابعاد کانال‌های ریزسیالی با مقیاس فیزیکی سلول‌ها متناسب است.برای مثال، سلول‌های یوکاریوت ابعاد خطی بین ۱۰ تا ۱۰۰ میکرومتر دارند که در محدودهٔ ابعاد ریزسیالی قرار می‌گیرد.یک جزء کلیدی کشت سلولی ریزسیالی امکان تقلید ریزمحیط سلولی است که شامل فاکتورهای انحلال پذیری است که ساختار سلولی، کارکرد، رفتار و رشد آن را تنظیم می‌کنند.یک جزء مهم دیگر برای دستگاه‌ها، امکان تولید شیب‌هایی است که در بافت زنده وجود دارند زیرا این شیب‌ها نقش قابل توجهی را در فهم تأثیرات chemotactic ،durotactic، وhaptotactic روی سلول‌ها دارند. سلول گیاهی
سلول بعضی از باکتری‌ها و ویروس‌ها و تمام قارچ‌ها و گیاهان به وسیلهٔ دیواره‌ای به‌نام دیواره سلولی احاطه شده‌است. سلول‌های جوان و در حال رشد، سلول‌های ذخیره‌ای و سلول‌های فتوسنتز‌کننده در برگ‌ها فقط دارای دیواره اولیه سلول می‌باشند. دیواره سلول در این گونه اندام‌ها نرم بوده و به آن‌ها امکان رشد می‌دهد. سلول‌ها در گیاهان بالغ به‌خصوص آن‌هایی که رشد در آن‌ها پایان یافته، یک دیواره دیگر به‌نام دیواره ثانویه بوده که بین دیواره اولیه و غشاء سلول قرار گرفته‌است. دیواره ثانویه خیلی ضخیم‌تر از دیواره اولیه بوده و ضخامت آن تا چندین میکرون می‌رسد. همچنین بین دیواره دو سلول مجاور، لایه دیگری به‌نام تیغه میانی وجود دارد که باعث چسبیدن و اتصال سلول‌ها بهم می‌شود. این دیواره ترکیبات پکتینی داشته و حالت ژله‌ای دارد و میزان آن در سلول‌های میوه‌های نرسیده زیادتر است. بعضی از آنزیم‌ها در هنگام رسیدن میوه باعث حل شدن ترکیبات پکتیکی دیواره میانی سلول شده و نرم شدن و رسیدن میوه را سبب می‌شوند. دیواره اولیه نازک بوده و حدود ۲۵–۹ درصد سلولز دارد. مولکول‌های سلولز به‌صورت رشته‌های دراز و استوانه مانندی به‌نام میکروفیبریل که متصل بهم بوده، دیده می‌شود. میکروفیبریل‌ها در داخل ماده‌ای به‌نام ماتریکس قرار دارند که دارای ساختمان شیمیایی پیچیده‌ای است. بیشتر مواد تشکیل دهنده ماتریکس را هِمی‌سلولز تشکیل می‌دهد. دیواره نخستین سلول دارای ۵۰–۲۵ درصد هِمی‌سلولز می‌باشد. همچنین مواد دیگر نظیر ترکیبات پکتیکی و پروتئین‌ها در ساختمان دیواره نخستین سلول به‌کار رفته‌است. دیواره نخستین سلول به‌وسیله بعضی از مواد شیمیایی تنظیم‌کننده رشد نرم گشته و به سلول این امکان را می‌دهد که در هنگام جذب آب به‌وسیله پروتوپلاسم و فشار ناشی از آن، دیواره سلول خاصیت پلاستیکی پیدا کند و موجب متورم شدن سلول شود. زمانی‌که سلول در حال رشد نیست، میکروفیبریل‌ها از هم جدا شده و ضمن به‌وجود آمدن شکاف بین آن‌ها، امکان عبور آب و مواد حل شده در آن را از دیواره اولیه سلول فراهم می‌سازد. دیواره سلول نسبت به آب و املاح نفوذپذیر بوده و دارای منافذ متعددی به‌نام پلاسمودسماتا است که محتویات سیتوپلاسم سلول‌های مجاور به‌وسیله این شکاف‌ها بهم متصل می‌شود. سلول بنیادی جنینی
در این زمینه مطالعات متعددی انجام شده‌است. مطالعات به وسیلهٔ دستکاری ژنتیکی سلول‌ها یا به وسیلهٔ استخراج رده‌های سلولی بیمار که با بررسی ژنتیکی سلول‌ها پیش از تولد شناسایی شده‌اند صورت می‌گیرد. Hep G2
به دلیل درجات بالای تمایز ظاهری و عملکردی در in vitro، سلولهای HepG2 مدل مناسبی جهت مطالعه ترافیک بین سلولی و پویایی در کانالچه‌های صفرایی، پروتئین‌های غشای سینوزوئیدی و لیپیدهای سلولهای کبدی انسانی در in vitro به‌شمار می‌روند. این مسئله از لحاظ مطالعه بیماریهای کبد انسان که توسط توزیع نادرست پروتئین‌های سطح سلول ایجاد می‌شوند، مثل نقص در انتقال کانالچه‌های کبدی تحت نام سندروم دوبین-جانسون و کاهش جریان صفرا بین کبدی پیش روندهٔ خانوادگی (PFIC) و سندروم افزایش کلسترول خانوادگی (Familial cholesterolemia)، حائز اهمیت است. سلولهای HepG2 و مشتقات آن همچنین به عنوان مدلی برای مطالعات متابولیسم کبد و سمیت مواد شیمیایی، یافتن سمیت سلولی و ژنی مواد غذایی و محیطی (و بنابراین محافظ‌های سلولی و ضد-سم‌های ژنی و عوامل مشابه)، پیدا کردن مواد سرطانزای کبدی و مطالعات دارویی مورد استفاده قرار می‌گیرد. سلولهای HepG2 در تحقیقات لوازم مصنوعی-زیستی کبد به کار می‌روند که این کار معمولاً از طریق تجهیزات سلولی مختلف مانند IsocypTox انجام می‌شود. سلول‌های بنیادی (کتاب)
سلول‌های بنیادی کتابی از حسین بهاروند است که در سال ۱۳۸۷ منتشر و در مراسم کتاب سال جمهوری اسلامی ایران به‌عنوان کتاب برگزیده معرفی شد. سلول بنیادی
کاربردها و فنون یاخته‌های بنیادی، در زیست‌فناوری و مطالعات پایه آن، در زیست‌شناسی سلولی بررسی می‌گردد. چاپ سه‌بعدی
زیست‌چاپ سه‌بعدی اصطلاحی است که در تعریف کاربرد راهکارهای چاپ سه‌بعدی برای تولید ساختارهای زیستی، نظیر بافت‌ها و اعضای بدن، استفاده می‌شود. زیست‌چاپ عمدتاً بر مبنای فنّاوری‌های موجودِ چاپ، نظیر چاپ جوهرافشان و لیزری، توسعه یافته است؛ با این تفاوت که در آن از جوهر زیستی (تعلیق‌هایی از سلول‌های زنده و محیط کشت سلولی) استفاده می‌شود، و ممکن است در مایکروپیپت‌ها یا ابزاری نظیر آن آماده شده باشد که نقش کارتریج را در چاپگر ایفا می‌کند. اعضا و نسوجِ حاصل از فناوری زیست‌چاپ سه‌بعدی به کمک سلول‌های بنیادی مشخصاً در خدمت پزشکی ترمیمی قرار می‌گیرند. این فناوری قادر است به بیماری که نیاز به پیوند اعضا دارند کمک شایانی کند. فناوری چاپ زیستی سه‌بعدی با چاپ اندام‌های زنده به کمک سلول‌های بنیادی و مواد زیستی می‌تواند این مشکل را حل کند. ریزسیستم‌های زیست‌الکترومکانیکی
از پروتئین‌های چسبندگی سلول‌ها می‌توان برای تعیین موقعیت سلول‌های مختلف در بستر (مادهٔ زمینه ای) به منظور مطالعهٔ تکثیر سلول‌های بنیادی جنینی انسان استفاده کرد. هم چنین توزیع سلول‌ها در microwellها ی یک PDMS موجب کنترل فضایی دقیق سلول‌ها می‌شود. پیوند مغز استخوان
پیوند مغز استخوان و پیوند سلول‌های بنیادی جایگزینی مغز استخوان فرد بیمار با مغز استخوان سالم است تا بیمار بتواند مقادیر بالای داروهای شیمی درمانی یا پرتودرمانی را دریافت کند. شایع‌ترین اشکال پیوند مغز استخوان عبارت‌اند از: پس از تهیه بافت پیوندی از روش‌های فوق، به بیمار مقادیر بالای داروهای شیمی درمانی همراه یا بدون پرتو درمانی می‌دهند تا باقی‌مانده مغز استخوان وی تخریب شود. در مرحله آخر مغز استخوان سالم را گرم کرده و به‌وسیله یک سوزن و از طریق سیاهرگ به بیمار تزریق می‌کنند تا جانشین مغز استخوان تخریب شده شود. پس از ورود بافت پیوندی به جریان خون، یاخته‌های پیوند زده شده به مغز استخوان هدایت شده و به تولید گویچه‌های سفید خون، گویچه‌های قرمز خون و پلاکتهای جدید می‌پردازند. ابتلاء به عفونت و خونریزی، تهوع، استفراغ، خستگی، بی اشتهایی، زخم‌های دهانی، ریزش مو و واکنش‌های پوستی از جمله عوارض جانبی پیوند مغز استخوان و پیوند سلول‌های پایه (Stem cell) است.  امروزه با کاربردهای جدید الگوهای درمان پیوند مغز استخوان و درمان بیولوژیکی یا ایمونولوژیک و داروهای جدید ضد سرطان و پیشرفت‌های علم ژنتیک و ساختارهای ژن‌های انسانی امیدهای تازه‌ای برای غلبه بر این بیماری به وجود آمده‌است. زیست مهندسی ساختار پوست
علاوه بر انواع مختلف سلول‌ها، شبکه سه بعدی (یعنی ECM) که از ماکرومولکول‌های زیستی تشکیل شده‌است، مانند کلاژن و گلیکواسامینو گلیکان، نقش کلیدی در توسعه و بازسازی یک بافت را با ساختارها و توابع خاص دارد. بنابراین، اولویت اول در مهندسی بافت، ساخت scaffold با اجزای طراحی شده و ریزساختار است تا تقسیم کارکردهای ECM برای حمایت از نفوذ، تکثیر و تمایز سلول‌های بذر. در اصل،scaffold باید موارد خاص زیر را برآورده کند. اول، تخلخل بالا و اندازه منافذ کافی برای ارتقاء نفوذ سلولی و انتشار مواد مغذی در کل ساختار ضروری است. دوم، چارچوب باید فعال یا حتی به‌طور فعال از چسبندگی سلولی، تکثیر و تمایز برای ایجاد بافت جدید، حمایت کند. سوم، چارچوب ترجیحاً باید توسط بافت‌های اطراف جذب شود بدون حذف جراحی اضافی، با نرخی که تا حد امکان با بازسازی بافت سازگار باشد. بدین معنی است که چارچوب باید بتواند در داخل بدن یکپارچگی ساختاری ایجاد کند و به تدریج تجزیه شود، در حالی که سلول‌ها ساختار ماتریسی طبیعی خود را ساخت می‌کنند تا زمانی که نهایتاً بافت تازه ایجاد شده، بار بیش از حد مکانیکی را بگیرد. ستاد توسعه علوم و فناوری‌های سلول‌های بنیادی
در حال حاضر ستاد توسعه علوم و فناوری‌های سلول‌های بنیادی در ۳ عرصه اصلی ذیل مشغول به فعالیت می‌باشد: سلول زدایی
محققین می‌توانند بافت موردنظرشان را از فرد اهداکننده یا جسد استخراج کنند. سپس سلول‌های موجود را بدون آسیب رساندن به ماتریکس برون یاخته ای از بین ببرند و در نهایت داربستی از جنس ماتریکس با همان کارایی فیزیکی و بیوشیمیایی بافت اصلی بسازند. می‌توان سلول های بنیادی و پیش ساز فرد میزبان را وارد این داربست کرد تا به سلول‌های اصلی تمایز یابند. از آن جایی که آنتی ژن‌های سلولی فرد اهداکننده با حذف سلول‌ها از بین رفته اند، پاسخ ایمنی در بدن گیرنده ناچیز است. این فرآیند همچنان در حال تکامل است. به دلیل تفاوت‌ها و کاربردهای متنوع بافت‌ها در بدن، تکنیک‌های مورد استفاده برای هر بافت اختصاصی است. سلول زدایی، می‌تواند روند فیزیکی، شیمیایی یا آنزیمی را داشته باشد. اگرچه ممکن است یکی از این روش‌ها بیشتر استفاده شود، اما کاربرد و منشا بافت است که تعیین می‌کند چه ترکیبی از متدها کارساز است. سیدارتا موکرجی
به عنوان یک سرطان‌شناس و خون‌شناس آموزش دیده، موکرجی به ارتباط میان یاخته‌های بنیادی عادی و سلول‌های سرطانی می‌پردازد. آزمایشگاه موکرجی پژوهش‌هایی را بر روی محیط سلول‌های بنیادی، با تمرکز ویژه بر سلول‌های خون‌ساز انجام داده است. سلول‌های خون‌ساز (سلول‌های بنیادی خونساز) در مغز استخوان یافت می‌شوند. کار علمی موکرجی توسط چندین کمک‌هزینه از مؤسسه ملی سلامت و بنیادهای خصوصی شامل کمک‌هزینهٔ چالش در ۲۰۰۹ میلادی به رسمیت شناخته شد. زیست مهندسی ساختار پوست
سلول‌های کاشته شده، عنصر ضروری برای بازسازی بافت هستند. منابع سلول‌های پوستی که به صورت بیوفیزیکی طراحی شده‌اند عمدتاً شامل سلول‌های اتولوگ، سلول‌های آلوژنیک و سلول‌های xenogenic هستند. سلول‌های آلوژنیک و xenogenic نسبتاً فراوان هستند، اما پاسخ ایمنی موجود و تفاوت بین انواع سلول‌ها، کاربرد آن‌ها را محدود کرده‌است. پیشرفت اخیر در استفاده از سلول‌های اتولوگ به دو دسته تقسیم می‌شود که بسته به توانایی تمایز سلولی است. سلول‌های سوماتیک سلول‌های بیولوژیک هستند که بدن یک ارگانیسم را به غیر از سلول‌های بنیادی، gametocytes و یا سلول‌های بنیادی غیرمتغیر تشکیل می‌دهند. مؤسسه پریمتر
ذرات بنیادی رده سلولی نامیرا
این کار این امکان را فراهم می‌کند تا یک آزمایش بارها در سلول‌هایی با ژنتیک یکسان تکرار شود که برای آزمایش‌های تکرارپذیر علمی بسیار مطلوب است. جایگزین این روش، انجام تجزیه و تحلیل بر روی سلول‌های اولیه (primary) از اهداکنندگان چندین بافت است، که مزیت تکرارپذیری را ندارد. رده‌های سلولی نامیرا در زیست فناوری کاربرد دارند چرا که یک روش مقرون به صرفه برای رشد سلول‌های مشابه با آن‌هایی هستند که در یک موجود چند سلولی آزمایشگاهی یافت می‌شوند. سلول‌ها برای اهداف بسیار متنوعی استفاده می‌شوند، از آزمایش سمیت ترکیبات یا داروها تا تولید پروتئین‌های یوکاریوتی.