Ang mga siyentipiko ay sa unang pagkakataon ay lumikha ng isang injectable hydrogel na nauna nang isinasama ang tissue-specific bioactive molecules sa pamamagitan ng novel crosslinkers. Ang hydrogel na inilarawan ay may malakas na potensyal para sa paggamit sa tissue engineering
Tisiyu ang engineering ay ang pagbuo ng tissue at organ substitutes - three-dimensional cellular constructs - pagkakaroon ng mga katangian na katulad ng natural tissues. tissue engineering naglalayong ibalik, ipreserba o pahusayin ang mga function ng tissue sa pamamagitan ng paggamit ng mga biologically active scaffold na ito. Sintetiko hydrogel Ang mga polimer ay pinarangalan bilang mga promising na kandidato na magbibigay ng naturang mechanical scaffolds dahil sa kanilang natatanging komposisyon at pagkakatulad sa istruktura sa natural na extracellular matrix. Ginagaya ng mga hydrogel ang mga kapaligiran ng tissue at ang mga crosslinker sa mga hydrogel ay tumutulong sa materyal na mapanatili ang istraktura nito kahit na nakasipsip ito ng napakalaking tubig. Gayunpaman, ang kasalukuyang magagamit na mga hydrogel ay biologically inert at sa gayon ay hindi maaaring kumilos nang nakapag-iisa upang humimok ng naaangkop na biological function. Nangangailangan sila ng pagdaragdag ng mga katugmang biomolecules (halimbawang growth factor, adhesive ligand) na ginagawa silang mahalagang bahagi ng hydrogels.
Sa isang pag-aaral na inilathala noong Hunyo 11 sa Paglago Science, nakabuo ang mga siyentipiko ng bagong modular injectable hydrogel na gumagamit ng crosslinker na tinatawag na PdBT - isang biodegradable compound - para sa crosslinking ng hydrogel polymer upang lumikha ng namamaga, bioactive hydrogel. Ang PdBT ay nagsasama ng mga bioactive na molekula sa pamamagitan ng pag-angkla sa kanila sa mga kemikal na crosslinker sa hydrogel. Ang mga tukoy na biomolecule ay maaaring ihalo lamang sa PdBT sa temperatura ng silid at sa paggawa nito ang mga bioactive molecule ay naging isang pinagsamang bahagi ng hydrogel. Ang ganitong sistema, na binuo sa unang pagkakataon, ay may kakayahang magbigkis sa mga biomolecule na partikular sa tisyu sa temperatura ng silid upang maging functional nang hindi nangangailangan ng anumang pangalawang iniksyon o sistema sa ibang pagkakataon.
Ang mga idinagdag na biomolecule ay nananatiling naka-angkla sa hydrogel at maaaring direktang iharap sa target na tisyu. Pinipigilan nito ang diffusion sa lugar sa labas ng target na lugar upang maiwasan ang mga hindi kanais-nais na kahihinatnan tulad ng hindi aktibo o labis na paglaki ng tissue. Ang mga eksperimento ay isinagawa sa buto at cartilage gamit ang mga tiyak na PdBT monomer sa pamamagitan ng pagdaragdag ng functionality sa pamamagitan ng pagsasama ng cartilage-associated hydrophobic N-cadherin peptide at isang hydrophilic bone morphogenetic protein peptide, at isang cartilage-derived glycosaminoglycan, chondroitin sulfate. Ang hydrogel mixture na ito ay maaaring direktang iturok sa target na tissue. Ang mga biomolecules na kasama sa hydrogel ay nakikipag-ugnayan sa mga mesenchymal stem cell ng katawan ng host tissue at "naakit" ang mga ito upang maidagdag sila sa target na lugar upang 'binhi' o magsimula ng bagong paglaki. Sa sandaling lumaki ang bagong tissue, ang hydrogel ay bumababa at nawawala.
Ang bagong hydrogel na inilarawan sa kasalukuyang pag-aaral ay maaaring ihanda sa temperatura ng silid para sa agarang paggamit at maaaring ipasadya nang naaayon para sa iba't ibang mga tisyu. Pinipigilan ng direktang proseso ng paghahanda ang thermal degradation ng biomolecules na naging isyu sa mga nakaraang hydrogel dahil nakakaapekto ito sa kanilang biological na aktibidad. Ang mga bioactive hydrogels ay maaaring makatulong sa pagbabagong-buhay ng buto, kartilago, balat at iba pang mga tisyu. Ang nobelang pamamaraan na ito na gumagamit ng injectable bioactive hydrogel na may mga paborableng katangian ay may malakas na potensyal para magamit sa tissue engineering.
***
{Maaari mong basahin ang orihinal na papel ng pananaliksik sa pamamagitan ng pag-click sa link ng DOI na ibinigay sa ibaba sa listahan ng (mga) binanggit na pinagmulan}
Pinagmulan (s)
Guo JL et al. 2019. Modular, tissue-specific, at biodegradable hydrogel cross-linkers para sa tissue engineering. Mga Pagsulong sa Agham. 5 (6). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
