Революция в тъканното инженерство: Нови открития от Майнц за лечение!

Революция в тъканното инженерство: Нови открития от Майнц за лечение!

Изследователски екип, ръководен от проф. д-р Шиха Дхиман от университета Йоханес Гутенберг в Майнц, проучи начини за подобряване на биоматериалите за тъканно инженерство. Фокусът беше върху свързването на моделни клетъчни мембрани с биоматериали, за да се ускори култивирането на кожа и органи със стволови клетки. Ключово предизвикателство в тази област е, че стволовите клетки не винаги се придържат към материалите на гостоприемника, както се очаква, което компрометира ефективността на тъканното инженерство. Настоящите открития на екипа обаче могат да доведат до значителен напредък. Университетът на Майнц съобщава, че свързващото взаимодействие между стволовите клетки и биоматериалите зависи не само от силата на взаимодействието, но и от скоростта на молекулите.

Тези резултати са публикувани в реномираното научно списание PNAS. Резултатите от проучването показват, че предположението, че самото силно лигандно свързване е достатъчно, е неадекватно. Когато изследваха връзката между гелните влакна и клетъчните мембрани, Dhiman и проф. д-р Bert Meijer установиха, че сходните скорости на движение на лигандите и рецепторите значително насърчават свързването. Дори слабите връзки могат да доведат до значителни взаимодействия при сравними скорости, което може да разшири възможностите на тъканното инженерство.

Ролята на биоматериалите

Целта на тъканното инженерство е да възстанови и регенерира увредената тъкан, което е особено улеснено от използването на нови биоматериали. Тези материали, които взаимодействат с биологичните системи, могат да бъдат от естествен или синтетичен произход. Важни свойства на биоматериалите включват биосъвместимост, възможност за стерилизация, биоразградимост и биоактивност. PMC съобщава че естествените полимери като хитозан, желатин и колаген често са предпочитани поради тяхната по-висока биосъвместимост и по-ниска токсичност.

Растителните биоматериали също придобиват все по-голямо значение като алтернативи на животинските материали, особено поради етични и екологични съображения. Алгинатът, естествен полизахарид от кафяви водорасли, се характеризира със способността си да образува хидрогелове чрез йонно омрежване с Ca2+. Той насърчава заздравяването на рани и се използва в различни приложения като хидрогелове и мембрани.

Съвременни технологии в тъканното инженерство

Иновативни технологии като 3D и 4D принтиране революционизират тъканното инженерство и значително разширяват възможностите. 3D принтирането позволява създаването на специфични за пациента импланти, докато 4D принтирането създава динамични структури, които реагират на външни стимули. Тези техники са особено подходящи при лечението на заболявания като COVID-19, където мезенхимните стволови клетки се използват за възстановяване на увредена белодробна тъкан.

Текущият напредък в областта на биоматериалите и тъканното инженерство показва обещаващи перспективи за бъдещето на регенеративната медицина и медицинските импланти. Университет в Майнц подчертава, че тези развития биха могли да имат значителни последици за имунотерапиите и целевото доставяне на лекарства, което допълнително би подобрило цялостните възможности за медицинско лечение.