ΔΙΑΦΗΜΙΣΗ

Tissue Engineering: A Novel Tissue-specific Bioactive Hydrogel

Οι επιστήμονες δημιούργησαν για πρώτη φορά μια ενέσιμη υδρογέλη που προηγουμένως ενσωματώνει βιοενεργά μόρια ειδικά για τον ιστό μέσω νέων διασυνδέσεων. Η υδρογέλη που περιγράφεται έχει ισχυρές δυνατότητες χρήσης στη μηχανική ιστών

Ιστός Η μηχανική είναι η ανάπτυξη υποκατάστατων ιστών και οργάνων – τρισδιάστατων κυτταρικών κατασκευών – που έχουν ιδιότητες παρόμοιες με τους φυσικούς ιστούς. Μηχανική ιστών στοχεύει στην αποκατάσταση, διατήρηση ή ενίσχυση των λειτουργιών των ιστών με τη χρήση αυτών των βιολογικά ενεργών ικριωμάτων. Συνθετικός υδρογέλη Τα πολυμερή έχουν χαιρετιστεί ως υποσχόμενοι υποψήφιοι για την παροχή τέτοιων μηχανικών ικριωμάτων λόγω της μοναδικής σύνθεσης και των δομικών ομοιοτήτων τους με τη φυσική εξωκυτταρική μήτρα. Οι υδρογέλες μιμούνται περιβάλλοντα ιστού και οι σταυροειδείς δεσμοί στις υδρογέλες βοηθούν το υλικό να διατηρήσει τη δομή του ακόμα και όταν έχει απορροφήσει τεράστιες ποσότητες νερού. Ωστόσο, οι υδρογέλες που διατίθενται σήμερα είναι βιολογικά αδρανή και επομένως δεν μπορούν να δράσουν αυτόνομα για να οδηγήσουν μια κατάλληλη βιολογική λειτουργία. Απαιτούν προσθήκη συμβατών βιομορίων (παράδειγμα αυξητικών παραγόντων, συγκολλητικούς συνδετήρες) που τα καθιστούν απαραίτητο μέρος των υδρογέλης.

Σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στις 11 Ιουνίου στο Προκαταβολές Επιστήμη, οι επιστήμονες ανέπτυξαν μια νέα αρθρωτή ενέσιμη υδρογέλη η οποία χρησιμοποιεί έναν παράγοντα σταυροειδούς σύνδεσης που ονομάζεται PdBT - μια βιοαποικοδομήσιμη ένωση - για τη διασύνδεση του πολυμερούς υδρογέλης για τη δημιουργία μιας διογκωμένης, βιοδραστικής υδρογέλης. Το PdBT ενσωματώνει βιοενεργά μόρια αγκυρώνοντάς τα στους χημικούς σταυροσυνδέτες στην υδρογέλη. Τα συγκεκριμένα βιομόρια μπορούν απλά να αναμειχθούν με PdBT σε θερμοκρασία δωματίου και με αυτόν τον τρόπο τα βιοενεργά μόρια γίνονται αναπόσπαστο μέρος της υδρογέλης. Ένα τέτοιο σύστημα, που αναπτύχθηκε για πρώτη φορά, έχει την ικανότητα να δεσμεύεται σε βιομόρια ειδικά για τον ιστό σε θερμοκρασία δωματίου για να λειτουργήσει χωρίς να απαιτείται κάποια δευτερεύουσα ένεση ή σύστημα αργότερα.

Τα προστιθέμενα βιομόρια παραμένουν αγκυρωμένα στην υδρογέλη και μπορούν να παρουσιαστούν απευθείας στον ιστό στόχο. Αυτό αποτρέπει τη διάχυση στην περιοχή έξω από την περιοχή στόχο αποφεύγοντας ανεπιθύμητες συνέπειες όπως αδρανοποίηση ή πλεονάζουσα ανάπτυξη ιστού. Πειράματα διεξήχθησαν σε οστά και χόνδρο χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα μονομερή PdBT προσθέτοντας λειτουργικότητα μέσω της ενσωμάτωσης υδρόφοβου πεπτιδίου Ν-καντερίνης που σχετίζεται με χόνδρο και ενός υδρόφιλου πεπτιδίου μορφογενετικής πρωτεΐνης οστών και μιας γλυκοζαμινογλυκάνης που προέρχεται από χόνδρο, θειικής χονδροϊτίνης. Αυτό το μείγμα υδρογέλης μπορεί να εγχυθεί απευθείας στον ιστό στόχο. Τα βιομόρια που ενσωματώνονται στην υδρογέλη έρχονται σε επαφή με τα μεσεγχυματικά βλαστοκύτταρα του σώματος του ιστού του ξενιστή και τα «δελεάζουν» έτσι ώστε να προστεθούν στην περιοχή στόχο για να «σπάρουν» ή να ξεκινήσουν νέα ανάπτυξη. Μόλις αναπτυχθεί ο νέος ιστός, η υδρογέλη αποικοδομείται και εξαφανίζεται.

Η νέα υδρογέλη που περιγράφεται στην τρέχουσα μελέτη μπορεί να παρασκευαστεί σε θερμοκρασία δωματίου για άμεση χρήση και μπορεί να προσαρμοστεί ανάλογα για διαφορετικούς ιστούς. Η απλή διαδικασία προετοιμασίας αποτρέπει τη θερμική αποικοδόμηση των βιομορίων, η οποία ήταν πρόβλημα με προηγούμενες υδρογέλες, καθώς αυτό επηρεάζει τη βιολογική τους δραστηριότητα. Οι βιοενεργές υδρογέλες μπορούν να βοηθήσουν στην αναγέννηση των οστών, του χόνδρου, του δέρματος και άλλων ιστών. Αυτή η νέα τεχνική που χρησιμοποιεί μια ενέσιμη βιοδραστική υδρογέλη με ευνοϊκές ιδιότητες έχει ισχυρή δυνατότητα χρήσης στη μηχανική ιστών.

***

{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}

Πηγές)

Οι Guo JL et al. 2019. Αρθρωτοί, ειδικοί για ιστούς και βιοαποικοδομήσιμες υδρογέλης εγκάρσιας σύνδεσης για μηχανική ιστών. Προόδους της Επιστήμης. 5 (6). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396

Ομάδα SCIEU
Ομάδα SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Σημαντική πρόοδος στην επιστήμη. Επιπτώσεις στην ανθρωπότητα. Μυαλά που εμπνέουν.

Εγγραφείτε στο newsletter μας

Για ενημέρωση με όλες τις τελευταίες ειδήσεις, προσφορές και ειδικές ανακοινώσεις.

Τα πιο δημοφιλή άρθρα

Άνοια: Η έγχυση Klotho βελτιώνει τη γνωστική ικανότητα στον πίθηκο 

Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η μνήμη σε ηλικιωμένους πιθήκους βελτιώθηκε...

Spikevax Bivalent Original/Omicron Booster εμβόλιο: Το πρώτο δισθενές εμβόλιο COVID-19 έλαβε έγκριση MHRA  

Spikevax Bivalent Original/Omicron Booster Vaccine, το πρώτο δισθενές COVID-19...

Η μάζα των νετρίνων είναι μικρότερη από 0.8 eV

Το πείραμα KATRIN με εντολή ζύγισης νετρίνων ανακοίνωσε ένα...
- Διαφήμιση -
94,669ΑνεμιστήρεςΑρέσει
47,715οπαδούςΑκολουθώ
1,772οπαδούςΑκολουθώ
30ΣυνδρομητέςΕγγραφείτε