หน่วยที่ 1: เซลล์และพื้นฐานของสิ่งมีชีวิต

1.2 การแบ่งเซลล์และการเติบโตของสิ่งมีชีวิต

STEM: การเชื่อมโยงกับวิศวกรรมเนื้อเยื่อทางการแพทย์ (Tissue Engineering)
วิศวกรรมเนื้อเยื่อทางการแพทย์ (Tissue Engineering) เป็นสาขาที่เกี่ยวข้องกับการสร้างหรือฟื้นฟูเนื้อเยื่อในร่างกายมนุษย์โดยการใช้เซลล์ การแบ่งเซลล์เป็นหัวใจสำคัญของวิศวกรรมเนื้อเยื่อ เพราะการสร้างเนื้อเยื่อใหม่จำเป็นต้องมีการขยายตัวของเซลล์และการรวมตัวของเซลล์ที่ถูกควบคุมให้มีรูปแบบตามที่ต้องการ

ในกระบวนการทางวิศวกรรมเนื้อเยื่อ นักวิทยาศาสตร์จะนำเซลล์จากผู้ป่วยมาเพาะเลี้ยงในห้องปฏิบัติการ จากนั้นจะกระตุ้นให้เซลล์แบ่งตัวและเจริญเติบโตบนโครงสร้างที่ถูกออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อสร้างรูปทรงของเนื้อเยื่อที่ต้องการ เช่น ผิวหนัง กระดูก หรือเส้นเลือด

กระบวนการนี้จำเป็นต้องควบคุมอัตราการแบ่งเซลล์และการเจริญเติบโตของเซลล์ให้เหมาะสม เพื่อให้เนื้อเยื่อที่สร้างขึ้นมีความแข็งแรงและสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้วิศวกรรมเนื้อเยื่อ:

• การสร้างผิวหนังเทียมสำหรับผู้ป่วยที่ได้รับบาดเจ็บจากการไหม้
• การสร้างกระดูกเทียมสำหรับผู้ป่วยที่กระดูกหักและไม่สามารถฟื้นฟูได้เอง
• การสร้างหลอดเลือดเทียมสำหรับผู้ป่วยที่ต้องการการปลูกถ่ายหลอดเลือด

การเรียนรู้เชิง STEM:
นักเรียนสามารถศึกษาเกี่ยวกับวิศวกรรมเนื้อเยื่อโดยการเรียนรู้วิธีการเพาะเลี้ยงเซลล์ในสภาพแวดล้อมที่ควบคุมได้ และวิเคราะห์ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเจริญเติบโตและการแบ่งเซลล์ เช่น สารอาหาร อุณหภูมิ และโครงสร้างของวัสดุที่ใช้ในการเพาะเลี้ยง การทดลองและการศึกษาเหล่านี้จะช่วยให้นักเรียนเข้าใจถึงวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ในทางการแพทย์