Audinių inžinerijos revoliucija: nauji Mainco atradimai dėl gydymo!

Audinių inžinerijos revoliucija: nauji Mainco atradimai dėl gydymo!

Mokslininkų grupė, vadovaujama profesoriaus dr. Shikha Dhiman iš Mainco Johaneso Gutenbergo universiteto, ištyrė būdus, kaip pagerinti audinių inžinerijos biomedžiagas. Dėmesys buvo skirtas modelio ląstelių membranų surišimui su biomedžiagomis, siekiant paspartinti odos ir organų auginimą su kamieninėmis ląstelėmis. Pagrindinis iššūkis šioje srityje buvo tai, kad kamieninės ląstelės ne visada prilipo prie šeimininko medžiagų, kaip tikėtasi, o tai pakenkė audinių inžinerijos efektyvumui. Tačiau dabartinės komandos išvados gali lemti didelę pažangą. Mainco universitetas praneša, kad surišimo sąveika tarp kamieninių ląstelių ir biomedžiagų priklauso ne tik nuo sąveikos stiprumo, bet ir nuo molekulių greičio.

Šie rezultatai buvo paskelbti žinomame mokslo žurnale PNAS. Tyrimo rezultatai rodo, kad prielaida, kad pakanka tik stipraus ligandų surišimo, buvo nepakankama. Tirdami ryšį tarp gelio skaidulų ir ląstelių membranų, Dhimanas ir prof. dr. Bertas Meijeris nustatė, kad panašus ligandų ir receptorių judėjimo greitis žymiai skatina surišimą. Net silpni ryšiai gali sukelti reikšmingą sąveiką panašiu greičiu, o tai gali išplėsti audinių inžinerijos galimybes.

Biomedžiagų vaidmuo

Audinių inžinerijos tikslas – atstatyti ir atstatyti pažeistus audinius, o tai ypač palengvina naujų biomedžiagų panaudojimas. Šios medžiagos, kurios sąveikauja su biologinėmis sistemomis, gali būti natūralios arba sintetinės kilmės. Svarbios biomedžiagų savybės yra biologinis suderinamumas, sterilizavimas, biologinis skaidumas ir biologinis aktyvumas. PMC praneša kad natūralūs polimerai, tokie kaip chitozanas, želatina ir kolagenas, dažnai teikiami pirmenybė dėl didesnio jų biologinio suderinamumo ir mažesnio toksiškumo.

Augalinės biomedžiagos taip pat tampa vis svarbesnės kaip alternatyvos gyvūninės kilmės medžiagoms, ypač dėl etinių ir aplinkosaugos problemų. Alginatas, natūralus rudųjų dumblių polisacharidas, pasižymi gebėjimu sudaryti hidrogelius per joninį kryžminį ryšį su Ca2+. Jis skatina žaizdų gijimą ir yra naudojamas įvairioms reikmėms, pavyzdžiui, hidrogeliams ir membranoms.

Šiuolaikinės audinių inžinerijos technologijos

Tokios naujoviškos technologijos, kaip 3D ir 4D spausdinimas, sukelia revoliuciją audinių inžinerijoje ir žymiai išplečia galimybes. 3D spausdinimas leidžia sukurti pacientui skirtus implantus, o 4D spausdinimas sukuria dinamines struktūras, kurios reaguoja į išorinius dirgiklius. Šie metodai ypač svarbūs gydant ligas, tokias kaip COVID-19, kai mezenchiminės kamieninės ląstelės naudojamos pažeistam plaučių audiniui atstatyti.

Dabartinė pažanga biomedžiagų ir audinių inžinerijos srityje rodo daug žadančias regeneracinės medicinos ir medicininių implantų ateities perspektyvas. Mainco universitetas pabrėžia, kad šie pokyčiai gali turėti didelės įtakos imunoterapijai ir tiksliniam vaistų tiekimui, o tai dar labiau pagerintų bendras gydymo galimybes.