Revolucija u inženjerstvu tkiva: Nova otkrića iz Mainza za liječenje!

Revolucija u inženjerstvu tkiva: Nova otkrića iz Mainza za liječenje!

Istraživački tim predvođen prof. dr. Shikhom Dhimanom sa Sveučilišta Johannes Gutenberg u Mainzu istraživao je načine poboljšanja biomaterijala za tkivni inženjering. Fokus je bio na vezivanju staničnih membrana modela na biomaterijale kako bi se unaprijedio uzgoj kože i organa s matičnim stanicama. Ključni izazov u ovom području bio je taj što se matične stanice nisu uvijek držale materijala domaćina kako se očekivalo, što je ugrozilo učinkovitost tkivnog inženjeringa. Međutim, trenutna otkrića tima mogla bi dovesti do značajnog napretka. Izvješća Sveučilišta u Mainzu, da interakcija vezanja između matičnih stanica i biomaterijala ne ovisi samo o snazi ​​interakcije već i o brzini molekula.

Ovi rezultati objavljeni su u renomiranom znanstvenom časopisu PNAS. Rezultati studije pokazuju da je pretpostavka da je samo jako vezanje liganda dovoljno bila neadekvatna. Istražujući vezu između gel vlakana i staničnih membrana, Dhiman i prof. dr. Bert Meijer otkrili su da slične brzine kretanja liganada i receptora značajno potiču vezivanje. Čak i slabe veze mogu dovesti do značajnih interakcija pri usporedivim brzinama, što bi moglo proširiti mogućnosti inženjeringa tkiva.

Uloga biomaterijala

Cilj tkivnog inženjerstva je popravak i regeneracija oštećenog tkiva, što je osobito olakšano korištenjem novih biomaterijala. Ovi materijali koji su u interakciji s biološkim sustavima mogu biti prirodnog ili sintetskog podrijetla. Važna svojstva biomaterijala uključuju biokompatibilnost, sposobnost sterilizacije, biorazgradivost i bioaktivnost. PMC izvješća da se prirodni polimeri kao što su hitozan, želatina i kolagen često preferiraju zbog njihove veće biokompatibilnosti i manje toksičnosti.

Biljni biomaterijali također dobivaju na važnosti kao alternative materijalima životinjskog podrijetla, posebno zbog etičkih i ekoloških razloga. Alginat, prirodni polisaharid iz smeđih algi, karakterizira njegova sposobnost stvaranja hidrogelova ionskim umrežavanjem s Ca2+. Pospješuje zacjeljivanje rana i koristi se u različitim primjenama kao što su hidrogelovi i membrane.

Suvremene tehnologije u inženjerstvu tkiva

Inovativne tehnologije poput 3D i 4D ispisa revolucioniraju inženjerstvo tkiva i značajno proširuju mogućnosti. 3D ispis omogućuje izradu implantata prilagođenih pacijentu, dok 4D ispis stvara dinamične strukture koje reagiraju na vanjske podražaje. Ove tehnike su posebno relevantne u liječenju bolesti kao što je COVID-19, gdje se mezenhimalne matične stanice koriste za popravak oštećenog plućnog tkiva.

Trenutačni napredak u području biomaterijala i inženjerstva tkiva pokazuje obećavajuće izglede za budućnost regenerativne medicine i medicinskih implantata. Sveučilište u Mainzu ističe da bi taj razvoj mogao imati značajne implikacije na imunoterapije i ciljanu isporuku lijekova, što bi dodatno poboljšalo sveukupne mogućnosti medicinskog liječenja.