Revoliucija laboratorijoje: tyrėjai sukuria gyvą, sintetinį audinį!

Revoliucija laboratorijoje: tyrėjai sukuria gyvą, sintetinį audinį!

Tarptautinė tyrimų grupė sukūrė nepaprastą sintetinį audinį, kuris yra ir stabilus, ir sklandus. Šis naujoviškas išradimas, paskelbtas 2025 m. vasario 27 d. žurnale Gamtos komunikacijos buvo paskelbtas buvo atliktas vadovaujant Kristiano Albrechto Kylio universitetui (CAU). Sintetinis audinys susideda iš milijonų sintetinių ląstelių, kurių pagrindiniai statybiniai blokai yra vandens lašeliai, apsupti dvigubu lipidų sluoksniu.

Mokslininkai sukūrė pradinius ląstelių tinklus, turinčius daug savybių, panašių į gyvus biologinius audinius. Šios "ląstelės" yra maždaug 30 tūkstantųjų milimetro dydžio ir pasižymi mechaninėmis savybėmis, primenančiomis gyvas ląsteles. Molekuliniai varikliai taiko jėgas membranai, imituodami fiziologinį procesą, vykstantį natūraliose ląstelėse. Ši eksperimentinė mimika primena jėgas, kurias gali veikti plaukiojančių bakterijų žvyneliai, kad judintų ląsteles sintetinėse struktūrose.

Membranų tyrimų naujovės

Sintetinis audinys gali atlikti svarbų vaidmenį tiriant natūralius ląstelių tinklus. Planas yra integruoti baltymus į membranas, kad būtų sukurtas elektrinis potencialas. Šis tyrimas gali būti ilgalaikis, ypač medicinos srityje. Galimos ateities panaudojimo galimybės apima medicininių implantų uždengimą dirbtiniu audiniu, kad būtų lengviau gijimo procesui. Taip pat svarstoma, kaip šios membranos galėtų būti aprūpintos baltymų arba angliavandenių junginiais, siekiant imituoti paties organizmo struktūras imuninei sistemai.

Kaip aišku iš istorinio membranų tyrimų konteksto, tokie svarbūs tyrinėtojai kaip Evertas Gorteris ir F. Grendelis aprašė pagrindus, lėmusius Gorterio-Grendelio ląstelės membranos modelį. Jų tyrimai 1920-aisiais suteikė esminių įžvalgų apie lipidų dvisluoksnį sluoksnį, kurį palaiko hidrofobinė sąveika. Tiek natūralios, tiek sintetinės membranos skiriasi savo sudėtingumu ir funkcionalumu. Nors biomembranas sudaro įvairūs lipidai, baltymai ir angliavandeniai, sintetinių lipidų dvigubų sluoksnių struktūra dažnai yra paprastesnė ir optimizuota tam tikroms reikmėms, pvz., Vaistų tiekimui arba mokslinių tyrimų modeliams.

Sintetinio audinio ateities perspektyvos

Nauja plėtra parodo ne tik nervinių implantų galimybes pakeisti pažeistas nervines ląsteles, bet ir panaudojimo galimybes regeneracinėje medicinoje. Sintetinės sistemos turi tam tikrų pranašumų, tačiau jų funkcionalumas ir dinamika yra mažiau pritaikomi nei natūralių biomembranų. Šie skirtumai atsiranda dėl jų formavimosi būdo ir sąveikos su aplinka.

Apibendrinant galima teigti, kad sintetinių audinių tyrimų pažanga ne tik atskleidė membranų biologiją, bet ir atveria perspektyvias ateities medicinos ir biotechnologijų taikymo perspektyvas. Nors pirmaujančių mokslininkų, tokių kaip Gorteris ir Grendelis, tyrimai padėjo pagrindą, dabartinė Kylio universiteto komanda perkėlė membranų tyrimus į kitą lygį ir sukūrė įspūdingas galimybes tolesniam biologinių sistemų tyrinėjimui.