Revolūcija audu inženierijā: jauni atklājumi no Maincas par dziedināšanu!

Revolūcija audu inženierijā: jauni atklājumi no Maincas par dziedināšanu!

Pētnieku grupa, kuru vadīja profesors Dr. Shikha Dhiman no Maincas Johannesa Gūtenberga universitātes, ir pētījusi veidus, kā uzlabot biomateriālus audu inženierijas vajadzībām. Galvenā uzmanība tika pievērsta modeļu šūnu membrānu saistīšanai ar biomateriāliem, lai veicinātu ādas un orgānu audzēšanu ar cilmes šūnām. Galvenais izaicinājums šajā jomā ir bijis tas, ka cilmes šūnas ne vienmēr pielipa saimniekmateriāliem, kā gaidīts, tādējādi apdraudot audu inženierijas efektivitāti. Tomēr komandas pašreizējie atklājumi var novest pie ievērojama progresa. Maincas Universitāte ziņo, ka saistīšanās mijiedarbība starp cilmes šūnām un biomateriāliem ir atkarīga ne tikai no mijiedarbības stipruma, bet arī no molekulu ātruma.

Šie rezultāti tika publicēti slavenajā zinātniskajā žurnālā PNAS. Pētījuma rezultāti liecina, ka pieņēmums, ka pietiek tikai ar spēcīgu ligandu saistīšanu, bija nepietiekams. Pētot saikni starp gēla šķiedrām un šūnu membrānām, Dimans un profesors Dr. Berts Meijers atklāja, ka līdzīgi ligandu un receptoru kustības ātrumi būtiski veicina saistīšanos. Pat vājas saites var izraisīt ievērojamu mijiedarbību ar salīdzināmu ātrumu, kas varētu paplašināt audu inženierijas iespējas.

Biomateriālu loma

Audu inženierijas mērķis ir atjaunot un atjaunot bojātos audus, ko īpaši veicina jaunu biomateriālu izmantošana. Šie materiāli, kas mijiedarbojas ar bioloģiskajām sistēmām, var būt dabiskas vai sintētiskas izcelsmes. Svarīgas biomateriālu īpašības ietver biosaderību, sterilizējamību, bioloģisko noārdīšanos un bioaktivitāti. PMC ziņo ka bieži vien priekšroka tiek dota dabīgiem polimēriem, piemēram, hitozānam, želatīnam un kolagēnam to augstākas bioloģiskās saderības un zemākas toksicitātes dēļ.

Augu izcelsmes biomateriāli kļūst arvien nozīmīgāki kā alternatīvas dzīvnieku izcelsmes materiāliem, jo ​​īpaši ētisku un vides apsvērumu dēļ. Alginātu, dabisku brūno aļģu polisaharīdu, raksturo tā spēja veidot hidrogēlus jonu šķērssavienojuma rezultātā ar Ca2+. Tas veicina brūču dzīšanu un tiek izmantots dažādos pielietojumos, piemēram, hidrogēlos un membrānās.

Mūsdienu tehnoloģijas audu inženierijā

Novatoriskas tehnoloģijas, piemēram, 3D un 4D druka, maina audu inženieriju un ievērojami paplašina iespējas. 3D druka ļauj izveidot pacientam raksturīgus implantus, savukārt 4D drukāšana rada dinamiskas struktūras, kas reaģē uz ārējiem stimuliem. Šīs metodes ir īpaši svarīgas tādu slimību ārstēšanā kā COVID-19, kad bojāto plaušu audu atjaunošanai tiek izmantotas mezenhimālās cilmes šūnas.

Pašreizējie sasniegumi biomateriālu un audu inženierijas jomā liecina par daudzsološām reģeneratīvās medicīnas un medicīnisko implantu nākotnes perspektīvām. Maincas Universitāte uzsver, ka šie notikumi varētu būtiski ietekmēt imūnterapiju un mērķtiecīgu zāļu piegādi, kas vēl vairāk uzlabotu vispārējās medicīniskās ārstēšanas iespējas.