A mérnökök ‘feltörték’ a sejtbiológiát, hogy élő szövetekből 3D-s alakzatokat hozzanak létre

A Kalifornia Egyetem kutatói felfedezték, hogy az emlősök szöveteinek összetetten hajtogatott formái nagyon egyszerű utasításokkal is re-kreálhatóak. Amikor mintákat alkottak aktív egér vagy emberi sejtekkel egy vékony sejten kívüli rostmátrixon, képesek voltak az élő szövetek tál-, tekercs- és hullámformáinak leutánozására. A sejtek a rostok hálóján keresztül működtek együtt, ezzel leutánozva a természetes fejlődést.

“A fejlődés elkezdett a mérnökök vásznává válni, és azzal, hogy a fejlődést egyszerű mérnöki elvekre bontják, kezdik jobban megérteni, majd végül az irányításuk alá helyezni az alapvető biológiát,” mondta Zev Gartner, a felfedezésről készült tanulmány rangidős szerzője. “Jelen esetben a mechanikailag aktív sejtek belső képessége a szövetek alakjának megváltoztatására egy fantasztikus alapja lehet az összetett és működőképes mesterséges szövetek előállításának.”

A laboratóriumok már ma is használnak 3D nyomtatást, hogy három dimenziós alakokat hozzanak létre a szövetek előállításához, azonban ezeknél gyakran hiányoznak a szövetek alapvető strukturális sajátosságai, amik a fejlődés során alakulnának ki. Az új megközelítés precíziós 3D sejt mintázó technológiát használ, amit a sejtek DNS által programozott összeszerelésének (DPAC) neveznek. Ezzel létrehozhatják a szövetek alapját képező térbeli mintát, ami azután összetett módokon hajtogatja magát és másolja szöveteit – ezzel leutánozva a fejlődés során fellépő hierarchiát.

“Elkezdtük meglátni, hogy lehetséges lebontani a természetes fejlődés folyamatát mérnöki alapelvekké, amiket azután arra használhatunk, hogy jobban megértsük és képesek legyünk létrehozni a szöveteket,” mondta Alex Hughes, a tanulmány első szerzője. “Ez egy teljesen új irányból közelíti meg a szövet-előállítást.”

“Engem lenyűgözött, hogy milyen jól működött ez az ötlet és milyen egyszerűen viselkedtek a sejtek,” mondta Gartner. “Ez az ötlet megmutatta nekünk, hogy amikor robusztus fejlődési alapelveket fedezünk fel, akkor csak a képzeletünk szab határokat annak, hogy mit csinálhatunk velük mérnöki szempontból.”

A kutatócsapat most arra kíváncsi, hogy képesek lehetnek e összefonni a fejlődési programot, ami a szövetek hajtásáért felelős, és más szövetek mintázatáért felelős programokat. A csapat abban is reménykedik, hogy ez majd segít nekik abban is hogy kiderítsék a sejtek hogyan differenciálódnak mechanika változások hatására – hasonlóan mint ami a magzatfejlődés bizonyos szakaszaiban zajlik.

Forrás: sciencedirect.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.