211service.com
Orgānu augšana un palīdzība brūču dzīšanai
Jauns elastīgs audums, kas izgatavots, savienojot muskuļu audos atrodamos proteīnus, varētu nodrošināt pamatu jaunu orgānu audzēšanai. To var izmantot arī kā pārsēju pārklājumu, lai palīdzētu brūcēm ātri dziedēt un ar mazāku rētu veidošanos. Audums izgatavots laboratorijā Kevins Kits Pārkers , profesors Hārvardas Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skolā.
Olbaltumvielu modelis: Šis datora atveidojums parāda viļņus uz auduma, kas izgatavots no proteīna. Šādus audumus varētu izmantot kā sastatnes orgānu audzēšanai.
Kad organisms audzē jaunus audus, šūnas izdala fibronektīnu – spēcīgu, elastīgu proteīna veidu, kas darbojas kā atbalsta karkass. Fibronektīna pieņemtā forma un struktūra virza turpmāko jaunu šūnu augšanu, piešķirot iegūtajiem audiem pareizo formu.
Pārkera komanda izveido audumu, uzklājot fibronektīna molekulas uz ūdeni atgrūdoša polimēra virsmas. Tas izraisa olbaltumvielu, kas parasti ir saišķos, atšķetināšanu. Pēc tam proteīna slānis tiek uzspiests uz šķīstoša, ūdeni piesaistošas polimēra loksnes uz stikla gabala. Pievienojot ūdeni un sasildot maisījumu līdz istabas temperatūrai, olbaltumvielas savienojas, veidojot audumu. Tas arī izšķīdina polimēru, lai audumu varētu nolobīt un savākt.
Komanda izgatavoja paraugus no materiāla, kura biezums bija 10 nanometri un aptuveni 2,5 centimetrus plats. Pētnieki var kontrolēt auduma arhitektūru un mehāniskās īpašības, izmantojot dažādus proteīnus vai mainot to izlīdzināšanas veidu.
Dažādas pētniecības grupas izstrādā veidus, kā laboratorijā audzēt rezerves audus, taču liels izaicinājums ir nodrošināt pareizo virzienu jaunu šūnu augšanai. Pētnieki iepriekš ir izgatavojuši šūnu sastatnes, izskalojot dzīvās šūnas no novāktām aknām un sirdīm, kā arī izveidojot šūnu skeletus, kas izgatavoti no polimēriem.
Veidojot jaunās sastatnes no proteīna uz augšu, Pārkera komanda var ieprogrammēt virzienu norādes sastatņu arhitektūrā un tādējādi virzīt šūnu augšanu vēlamajā virzienā. Izmantojot dabiskus proteīnus, nevis sintētiskos polimērus vai decelularizētus orgānus, tiek samazināta iespēja, ka jaunie audi tiks atgrūsti pēc to implantēšanas.
Vienā eksperimentā pētnieku komanda audzēja sirds muskuļu šūnas uz gatavā auduma gabala. Audums lika muskuļu šūnām savienoties, veidojot audus, kas, elektriski stimulējot, sita vienu nedēļu.
Tā ir ļoti gudra pieeja, saka Huans Hinestroza , Kornela universitātes Tekstilizstrādājumu nanotehnoloģiju laboratorijas docents un direktors. Sastatņu arhitektūras vadība ir patiešām, patiešām jauna. Un mērogojamība — varat to izmantot, lai izveidotu lielākus modeļus.
Izņemot trīsdimensiju sastatņu būvniecību orgānu rekonstrukcijai, jauno audumu varētu iestrādāt pārsējus, paātrinot brūču dzīšanu un samazinot rētu veidošanos.
Materiāls varētu atrast arī citus jaunus lietojumus. Pievilcīga iezīme ir tā neparastā elastība. Fibronektīna proteīns, kas veido auduma pamata pavedienu, ir daļa no molekulārās iekārtas, kas ļauj muskuļiem sarauties un atpūsties.
[Fibronektīns] tiek saspiests kā atspere, kad jūs saraujat muskuļus, un, kad jūs atslābstat, tas atspiež to atpakaļ, saka Pārkers. Šī struktūra piešķir audumam elastību un ļauj to izstiept līdz pat 18 reizēm par sākotnējo garumu. Velkot audumu, jūs atlokaties olbaltumvielas, nodrošinot papildu izturību, saka Pārkers.
Pārkera komanda pēta jaunā auduma mehāniskās īpašības, pārbauda tā izturību un elastību. Jaunā štancēšanas metode varētu ļaut viņiem izgatavot lielākus, sarežģītākus audumus. Bāzes tehnoloģija ir nolaista, saka Pārkers. Tagad mums ir jāatvieglo spinout lietojumprogrammas.