Forradalom a szövettervezésben: Mainz új eredményei a gyógyulásért!

Forradalom a szövettervezésben: Mainz új eredményei a gyógyulásért!

A Mainzi Johannes Gutenberg Egyetem Prof. Dr. Shikha Dhiman által vezetett kutatócsoportja a bioanyagok javításának módjait vizsgálta a szövetmérnöki célokra. A hangsúly a modellsejtmembránok bioanyagokhoz való kötésére irányult, hogy elősegítsék a bőr és a szervek őssejtekkel történő tenyésztését. A fő kihívás ezen a területen az volt, hogy az őssejtek nem mindig tapadtak meg a gazdaanyaghoz a várt módon, ami veszélyezteti a szövetfejlesztés hatékonyságát. A csapat jelenlegi megállapításai azonban jelentős előrelépéshez vezethetnek. A Mainzi Egyetem jelentése, hogy az őssejtek és a bioanyagok közötti kötődési kölcsönhatás nemcsak a kölcsönhatás erősségétől, hanem a molekulák sebességétől is függ.

Ezeket az eredményeket a híres PNAS tudományos folyóiratban tették közzé. A vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy nem volt megfelelő az a feltételezés, hogy az erős ligandumkötés önmagában elegendő. A gélrostok és a sejtmembránok közötti kötés vizsgálata során Dhiman és Prof. Dr. Bert Meijer azt találta, hogy a ligandumok és receptorok hasonló mozgási sebessége jelentősen elősegíti a kötődést. Még a gyenge kötések is jelentős kölcsönhatásokhoz vezethetnek hasonló sebességgel, ami kiterjesztheti a szövetsebészet lehetőségeit.

A bioanyagok szerepe

A szövetsebészet célja a sérült szövetek helyreállítása és regenerálása, amit különösen megkönnyít az új bioanyagok alkalmazása. Ezek az anyagok, amelyek kölcsönhatásba lépnek a biológiai rendszerekkel, lehetnek természetes vagy szintetikus eredetűek. A bioanyagok fontos tulajdonságai közé tartozik a biokompatibilitás, a sterilizálhatóság, a biológiai lebonthatóság és a bioaktivitás. A PMC beszámolója hogy a természetes polimereket, mint a kitozán, zselatin és kollagén gyakran előnyben részesítik nagyobb biokompatibilitásuk és alacsonyabb toxicitásuk miatt.

A növényi alapú bioanyagok az állati eredetű anyagok alternatívájaként is egyre fontosabbá válnak, különösen az etikai és környezetvédelmi megfontolások miatt. Az alginátot, a barna algákból származó természetes poliszacharidot az a képessége jellemzi, hogy Ca2+-nal ionos térhálósítással hidrogéleket képez. Elősegíti a sebgyógyulást, és különféle alkalmazásokban használják, például hidrogéleken és membránokon.

Modern technológiák a szövetmérnökségben

Az olyan innovatív technológiák, mint a 3D és 4D nyomtatás, forradalmasítják a szövettervezést és jelentősen bővítik a lehetőségeket. A 3D nyomtatás lehetővé teszi a páciens-specifikus implantátumok készítését, míg a 4D nyomtatás dinamikus struktúrákat hoz létre, amelyek reagálnak a külső ingerekre. Ezek a technikák különösen fontosak a COVID-19-hez hasonló betegségek kezelésében, ahol a mezenchimális őssejteket a sérült tüdőszövet helyreállítására használják.

A bioanyagok és a szövettechnológia terén elért jelenlegi előrelépések ígéretes kilátásokat mutatnak a regeneratív gyógyászat és az orvosi implantátumok jövője szempontjából. Mainzi Egyetem kiemeli, hogy ezek a fejlemények jelentős hatással lehetnek az immunterápiákra és a célzott gyógyszerszállításra, ami tovább javítaná az általános orvosi kezelési lehetőségeket.