Strategi baru untuk meningkatkan jaringan manusia yang diproses secara artifisial

Rekayasa jaringan adalah ilmu multidisiplin yang menggabungkan kedokteran, biologi, ilmu material dan nanoteknologi, dengan tujuan mengganti jaringan atau organ yang rusak dengan yang dibuat khusus. Untuk melakukan ini, ia menggunakan sel-sel dari pasien dan perancah nano di mana jaringan buatan baru dikembangkan. Salah satu tantangan terbesar bagi para ilmuwan adalah transportasi oksigen dan makanan yang efisien, yang diperlukan untuk berfungsinya sel, melalui ‘perancah’.

Investigasi oleh UPV / EHU dan Universitas Oxford telah menyusun strategi untuk memecahkan masalah ini dalam bahan yang digunakan sebagai perancah dalam rekayasa jaringan. Artikel tersebut telah diterbitkan dalam Journal of Materials Chemistry dari British Royal Society dan telah dipilih oleh editor jurnal sebagai salah satu yang paling relevan tahun 2015 .

Untuk membuat ‘scaffolds’, kelompok riset UPV/EHU telah menggunakan biopolimer alami yang disebut kitosan. “‘Perancah’ ditempatkan di mana jaringan yang rusak perlu diganti. Misalnya, jika pasien kehilangan sepotong tulang, celah yang ditinggalkan oleh fragmen itu diisi dengan perancah yang meniru sifat tulang. Dalam perancah ini sel-selnya Mereka tumbuh secara alami, kadang-kadang dibantu oleh faktor pertumbuhan. Tetapi ada beberapa kendala, karena ada banyak sel di jaringan kita: kita memiliki lebih banyak sel di tubuh kita daripada jumlah bintang di galaksi kita: untuk setiap gram jaringan, kira-kira 1.000 juta. , salah satu kesulitan terpenting dalam rekayasa jaringan adalah bahwa mereka semua perlu bernapas dan makan.Volume bebas sub-nano dan modulus elastisitas lokal kitosan – karbon nanotube biomimetik nanokomposit bahan perancah , diterbitkan dalam Journal of Materials Chemistry.

Kebaruan utama dari penelitian ini adalah bahwa ia mengusulkan strategi baru untuk meningkatkan pengangkutan oksigen dan nutrisi melalui ‘perancah’, berkat modifikasi volume bebas: “Volume bebas adalah ruang kosong kecil yang ditemukan di antara molekul. Untuk dipahami: ketika Anda bepergian dengan kereta api dan hanya ada sedikit orang di dalamnya, Anda masuk dan bergerak dengan mudah. ​​Di sisi lain, pada jam sibuk dan dengan mobil penuh, sulit untuk masuk dan bergerak dengan mudah. ​​Pada tingkat molekuler , hal yang sama terjadi. Semakin tinggi volume bebas, semakin baik mobilitas molekul, misalnya oksigen dan gula. Strategi kami jelas: jika kami meningkatkan volume bebas bahan (biopolimer kitosan), kami akan meningkatkan difusivitasnya dan ini akan menyebabkan sel menerima oksigen dan nutrisi yang diperlukan.Untuk memodifikasi ukuran volume bebas di ‘scaffold’, kami telah menambahkan nanotube karbon yang berbeda ke matriks kitosan, mengatur untuk mengubah volume bebas sesuka hati.”

Jurnal penting Journal of Materials Chemistry, dari Royal Society, telah memilih publikasi, hasil kolaborasi antara kelompok nanomedicine dari Universitas Oxford, yang dipimpin oleh Sonia Contera, dan kelompok MIMASPEC dari UPV / EHU di antara ” panas makalah “dari 2015 —artikel yang dipilih oleh spesialis jurnal sebagai dokumen yang relevan dan berkualitas tinggi. Publikasi ini juga merupakan bagian dari tesis doktoral internasional kualifikasi Cum Laude baru-baru ini oleh Eneko Axpe, peneliti di UPV / EHU dan peneliti tamu di Universitas Oxford.

biologi abad ke-21

Eneko Axpe, seorang fisikawan berprofesi, menyoroti “peran yang sangat penting” yang akan dimainkan rekan-rekannya dalam biologi abad ke-21: “Sampai baru-baru ini, sebagian besar fisikawan membatasi diri mereka untuk menciptakan teknik seperti PET, MRI, radioterapi, dan sebagainya. biomedis. Tapi sekarang perannya sudah mulai berubah, kita mulai menemukan sifat fisik dan mekanik sel. Sel ‘merasakan’ sifat bahan di mana mereka tumbuh dalam skala yang sangat kecil, pada skala nano. Untuk contoh, Jika Anda mengubah sifat seperti elastisitas pada skala nano bahan, atau volume bebas yang dimilikinya, Anda akan mengubah sifat sel. Contoh yang sangat jelas: jika bahan tempat sel induk tumbuh serupa ke tulang rawan, mereka dapat membentuk telinga.Tapi jika sifat bahannya identik dengan tulang, maka sel punca akan membentuk tulang.”

Meskipun, dalam kasus khusus ini, dalam tahap penelitian, penciptaan jaringan dan organ tidak persis dalam situasi embrionik. “Pada konferensi rekayasa jaringan terbesar, yang diadakan baru-baru ini di Boston, ada peneliti yang mempresentasikan pasien yang telah hidup selama bertahun-tahun dengan organ (seperti kandung kemih, atau kulit …) yang dibuat secara artifisial dari rekayasa jaringan. dilakukan, tetapi itu sudah menjadi kenyataan”, jelas Axpe.

Sumber : http://biotech-spain.com/es/articles/una-nueva-estrategia-para-mejorar-los-tejidos-humanos-elaborados-artificialmente/