Revolution inom vävnadsteknik: Nya fynd från Mainz för läkning!

Revolution inom vävnadsteknik: Nya fynd från Mainz för läkning!

En forskargrupp ledd av Prof. Dr. Shikha Dhiman från Johannes Gutenberg University Mainz har undersökt sätt att förbättra biomaterial för vävnadsteknik. Fokus låg på att binda modellcellmembran till biomaterial för att främja odlingen av hud och organ med stamceller. En viktig utmaning inom detta område har varit att stamceller inte alltid fäste vid värdmaterial som förväntat, vilket äventyrar effektiviteten av vävnadsteknik. Teamets nuvarande resultat kan dock leda till betydande framsteg. University of Mainz rapporterar, att bindningsinteraktionen mellan stamceller och biomaterial beror inte bara på styrkan i interaktionen utan också på molekylernas hastighet.

Dessa resultat publicerades i den berömda vetenskapliga tidskriften PNAS. Studieresultaten visar att antagandet att enbart stark ligandbindning är tillräcklig var otillräckligt. När de undersökte bindningen mellan gelfibrer och cellmembran fann Dhiman och Prof. Dr. Bert Meijer att liknande rörelsehastigheter för ligander och receptorer avsevärt främjar bindning. Även svaga bindningar kan leda till betydande interaktioner vid jämförbara hastigheter, vilket kan utöka möjligheterna för vävnadsteknik.

Biomaterialens roll

Målet med vävnadsteknik är att reparera och regenerera skadad vävnad, vilket särskilt underlättas av användningen av nya biomaterial. Dessa material som interagerar med biologiska system kan vara av naturligt eller syntetiskt ursprung. Viktiga egenskaper hos biomaterial inkluderar biokompatibilitet, steriliserbarhet, biologisk nedbrytbarhet och bioaktivitet. Det rapporterar PMC att naturliga polymerer som kitosan, gelatin och kollagen ofta föredras på grund av deras högre biokompatibilitet och lägre toxicitet.

Växtbaserade biomaterial blir också allt viktigare som alternativ till djurbaserade material, särskilt på grund av etiska och miljömässiga hänsyn. Alginat, en naturlig polysackarid från brunalger, kännetecknas av sin förmåga att bilda hydrogeler genom jonisk tvärbindning med Ca2+. Det främjar sårläkning och används i olika applikationer som hydrogeler och membran.

Modern teknik inom vävnadsteknik

Innovativa teknologier som 3D- och 4D-utskrift revolutionerar vävnadsteknik och utökar möjligheterna avsevärt. 3D-utskrift möjliggör skapandet av patientspecifika implantat, medan 4D-utskrift skapar dynamiska strukturer som svarar på yttre stimuli. Dessa tekniker är särskilt relevanta vid behandling av sjukdomar som COVID-19, där mesenkymala stamceller används för att reparera skadad lungvävnad.

Aktuella framsteg inom området biomaterial och vävnadsteknik visar lovande framtidsutsikter för regenerativ medicin och medicinska implantat. University of Mainz Parlamentet framhåller att denna utveckling kan ha betydande konsekvenser för immunterapier och riktad läkemedelsleverans, vilket ytterligare skulle förbättra de övergripande medicinska behandlingsalternativen.