Rewolucja w inżynierii tkankowej: nowe odkrycia z Moguncji w zakresie leczenia!

Rewolucja w inżynierii tkankowej: nowe odkrycia z Moguncji w zakresie leczenia!

Zespół badawczy kierowany przez prof. dr Shikhę Dhimana z Uniwersytetu Jana Gutenberga w Moguncji badał sposoby udoskonalenia biomateriałów na potrzeby inżynierii tkankowej. Skoncentrowano się na wiązaniu modelowych błon komórkowych z biomateriałami, aby przyspieszyć hodowlę skóry i narządów z komórkami macierzystymi. Kluczowym wyzwaniem w tej dziedzinie był fakt, że komórki macierzyste nie zawsze przylegały do ​​materiałów gospodarza zgodnie z oczekiwaniami, co pogarszało wydajność inżynierii tkankowej. Jednak obecne ustalenia zespołu mogą prowadzić do znacznych postępów. – podaje Uniwersytet w Moguncji, że interakcja wiążąca między komórkami macierzystymi a biomateriałami zależy nie tylko od siły oddziaływania, ale także od szybkości cząsteczek.

Wyniki te opublikowano w renomowanym czasopiśmie naukowym PNAS. Wyniki badania pokazują, że założenie, że samo silne wiązanie ligandu jest wystarczające, było niewystarczające. Badając wiązanie między włóknami żelowymi a błonami komórkowymi, Dhiman i prof. dr Bert Meijer odkryli, że podobne szybkości ruchu ligandów i receptorów znacząco sprzyjają wiązaniu. Nawet słabe wiązania mogą prowadzić do znaczących interakcji przy porównywalnych prędkościach, co może rozszerzyć możliwości inżynierii tkankowej.

Rola biomateriałów

Celem inżynierii tkankowej jest naprawa i regeneracja uszkodzonej tkanki, co szczególnie ułatwia zastosowanie nowych biomateriałów. Materiały te, które oddziałują z systemami biologicznymi, mogą być pochodzenia naturalnego lub syntetycznego. Do ważnych właściwości biomateriałów zalicza się biokompatybilność, sterylizację, biodegradowalność i bioaktywność. Raporty PMC że często preferowane są naturalne polimery, takie jak chitozan, żelatyna i kolagen, ze względu na ich wyższą biokompatybilność i niższą toksyczność.

Biomateriały pochodzenia roślinnego również zyskują na znaczeniu jako alternatywa dla materiałów pochodzenia zwierzęcego, szczególnie ze względów etycznych i środowiskowych. Alginian, naturalny polisacharyd z alg brunatnych, charakteryzuje się zdolnością do tworzenia hydrożeli poprzez sieciowanie jonowe Ca2+. Wspomaga gojenie się ran i jest stosowany w różnych zastosowaniach, takich jak hydrożele i membrany.

Nowoczesne technologie w inżynierii tkankowej

Innowacyjne technologie, takie jak druk 3D i 4D, rewolucjonizują inżynierię tkankową i znacznie poszerzają możliwości. Druk 3D umożliwia tworzenie implantów dostosowanych do potrzeb pacjenta, natomiast druk 4D tworzy dynamiczne struktury, które reagują na bodźce zewnętrzne. Techniki te są szczególnie istotne w leczeniu chorób takich jak COVID-19, gdzie mezenchymalne komórki macierzyste wykorzystuje się do naprawy uszkodzonej tkanki płuc.

Obecny postęp w dziedzinie biomateriałów i inżynierii tkankowej rysuje obiecujące perspektywy na przyszłość medycyny regeneracyjnej i implantów medycznych. Uniwersytet w Moguncji Podkreśla, że ​​rozwój ten może mieć znaczące konsekwencje dla immunoterapii i ukierunkowanego dostarczania leków, co jeszcze bardziej poprawiłoby ogólne możliwości leczenia.