211service.com
Augantys organai ir padėti užgyti žaizdoms
Naujas tamprus audinys, pagamintas sujungiant raumeniniame audinyje esančius baltymus, galėtų būti pastoliai naujiems organams auginti. Jis taip pat gali būti naudojamas kaip tvarsčių danga, kad žaizdos greitai užgytų ir sumažėtų randų. Audinys buvo pagamintas laboratorijoje Kevinas Kitas Parkeris , Harvardo inžinerijos ir taikomųjų mokslų mokyklos profesorius.
Baltymų modelis: Šis kompiuterinis atvaizdavimas rodo raibuliavimą ant audinio, pagaminto iš baltymų. Tokie audiniai galėtų būti naudojami kaip pastoliai organams auginti.
Kai organizme auga naujas audinys, ląstelės išskiria fibronektiną – stiprų, tamprų baltymo tipą, kuris veikia kaip atraminis karkasas. Fibronektino forma ir struktūra nukreipia vėlesnį naujų ląstelių augimą, suteikdama gautam audiniui tinkamą formą.
Parkerio komanda sukuria audinį, nusodindama fibronektino molekules ant vandenį atstumiančio polimero paviršiaus. Dėl to baltymai, kurie paprastai yra susipynę, išsiskleidžia. Tada baltymų sluoksnis įspaudžiamas ant tirpaus, vandenį pritraukiančio polimero lakšto ant stiklo gabalo. Įpylus vandens ir pakaitinus mišinį iki kambario temperatūros, baltymai susijungia ir sudaro audinį. Jis taip pat ištirpdo polimerą, kad audinį būtų galima nulupti ir surinkti.
Komanda padarė 10 nanometrų storio ir maždaug 2,5 centimetro pločio medžiagos pavyzdžius. Mokslininkai gali kontroliuoti audinio architektūrą ir mechanines charakteristikas naudodami skirtingus baltymus arba keisdami jų išlyginimo būdą.
Įvairios tyrimų grupės kuria būdus, kaip laboratorijoje auginti pakaitinį audinį, tačiau didelis iššūkis yra nustatyti teisingą kryptį naujų ląstelių augimui. Tyrėjai anksčiau gamino ląstelinius karkasus, išplaudami gyvas ląsteles iš surinktų kepenų ir širdžių ir kurdami iš polimerų pagamintus ląstelių skeletus.
Pastačiusi naujus pastolius iš baltymo į viršų, Parkerio komanda gali užprogramuoti krypties nurodymus pastolių architektūroje ir taip nukreipti ląstelių augimą norima kryptimi. Naudojant natūralius baltymus, o ne sintetinius polimerus ar deląstelinius organus, sumažėja tikimybė, kad implantuotas naujas audinys bus atmestas.
Vieno eksperimento metu tyrėjų komanda užaugino širdies raumens ląsteles ant gatavo audinio gabalo. Dėl audinio raumenų ląstelės susijungė, kad susidarytų audinys, kuris, stimuliuojamas elektra, plaka vieną savaitę.
Tai labai protingas požiūris, sako Chuanas Hinestroza , Kornelio universiteto Tekstilės nanotechnologijų laboratorijos docentas ir direktorius. Pastolių architektūros valdymas yra tikrai naujas. Ir mastelio keitimas – galite jį naudoti kurdami didesnius raštus.
Išskyrus trimačius organų rekonstrukcijos pastolius, naujasis audinys gali būti įterptas į tvarsčius, pagreitindamas žaizdų gijimą ir sumažindamas randų susidarymą.
Medžiaga taip pat galėtų būti panaudota kitais būdais. Patraukli savybė yra neįprastas elastingumas. Fibronektino baltymas, sudarantis pagrindinį audinio siūlą, yra molekulinės mašinos, leidžiančios raumenims susitraukti ir atsipalaiduoti, dalis.
[Fibronektinas] suspaudžiamas kaip spyruoklė, kai susitraukiate raumenis, o kai atsipalaiduojate, jis stumia jį atgal, sako Parkeris. Ši struktūra suteikia audiniui elastingumo ir leidžia jį ištempti iki 18 kartų ilgesnį nei pradinis ilgis. Kai traukiate audinį, išskleidžiate baltymus ir suteikiate papildomos jėgos, sako Parkeris.
Parkerio komanda tiria mechanines naujo audinio savybes, tiria jo stiprumą ir tamprumą. Naujasis štampavimo metodas leistų jiems pagaminti didesnius, sudėtingesnius audinius. Parkeris sako, kad bazinė technologija neveikia. Dabar turime palengvinti spinout programas.