Revolutsioon koetehnoloogias: Mainzi uued leiud tervendamiseks!

Revolutsioon koetehnoloogias: Mainzi uued leiud tervendamiseks!

Mainzi Johannes Gutenbergi ülikooli professor dr Shikha Dhimani juhitud uurimisrühm on uurinud võimalusi koetehnoloogia biomaterjalide täiustamiseks. Tähelepanu keskmes oli mudelrakumembraanide sidumine biomaterjalidega, et edendada naha ja elundite kasvatamist tüvirakkudega. Peamine väljakutse selles valdkonnas on olnud see, et tüvirakud ei kleepunud alati peremeesmaterjalidele ootuspäraselt, mis seab ohtu koetehnoloogia tõhususe. Siiski võivad meeskonna praegused leiud kaasa tuua märkimisväärseid edusamme. Mainzi ülikool teatab, et tüvirakkude ja biomaterjalide vaheline sidumisinteraktsioon ei sõltu ainult interaktsiooni tugevusest, vaid ka molekulide kiirusest.

Need tulemused avaldati tunnustatud teadusajakirjas PNAS. Uuringutulemused näitavad, et eeldus, et ainult tugev ligandi sidumine on piisav, oli ebapiisav. Geelikiudude ja rakumembraanide vahelist sidet uurides leidsid Dhiman ja prof dr Bert Meijer, et ligandide ja retseptorite sarnased liikumiskiirused soodustavad oluliselt seondumist. Isegi nõrgad sidemed võivad põhjustada märkimisväärseid koostoimeid võrreldava kiirusega, mis võib laiendada koetehnoloogia võimalusi.

Biomaterjalide roll

Koetehnoloogia eesmärk on kahjustatud koe parandamine ja regenereerimine, mida soodustab eriti uute biomaterjalide kasutamine. Need bioloogiliste süsteemidega interakteeruvad materjalid võivad olla looduslikku või sünteetilise päritoluga. Biomaterjalide oluliste omaduste hulka kuuluvad biosobivus, steriliseeritavus, biolagunevus ja bioaktiivsus. PMC teatab et looduslikke polümeere nagu kitosaan, želatiin ja kollageen eelistatakse sageli nende suurema biosobivuse ja väiksema toksilisuse tõttu.

Taimsed biomaterjalid muutuvad ka loomsete materjalide alternatiivina üha olulisemaks, eriti eetiliste ja keskkonnaprobleemide tõttu. Alginaati, pruunvetikatest pärinevat looduslikku polüsahhariidi, iseloomustab selle võime moodustada hüdrogeele ioonse ristsidumise kaudu Ca2+-ga. See soodustab haavade paranemist ja seda kasutatakse erinevates rakendustes, nagu hüdrogeelid ja membraanid.

Kaasaegsed tehnoloogiad koetehnoloogias

Uuenduslikud tehnoloogiad, nagu 3D- ja 4D-printimine, muudavad koetehnoloogia pöörde ja avardavad oluliselt võimalusi. 3D-printimine võimaldab luua patsiendispetsiifilisi implantaate, 4D-printimine aga dünaamilisi struktuure, mis reageerivad välistele stiimulitele. Need meetodid on eriti olulised selliste haiguste nagu COVID-19 ravis, kus mesenhümaalseid tüvirakke kasutatakse kahjustatud kopsukoe parandamiseks.

Praegused edusammud biomaterjalide ja koetehnoloogia valdkonnas näitavad regeneratiivse meditsiini ja meditsiiniliste implantaatide tuleviku jaoks paljutõotavaid väljavaateid. Mainzi ülikool rõhutab, et need arengud võivad oluliselt mõjutada immuunteraapiat ja ravimite sihipärast kohaletoimetamist, mis parandaks veelgi üldiseid ravivõimalusi.