Náhradná chrupavka môže rásť v akomkoľvek tvare pomocou 3D tlačených „sféroidov“
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 15. 2. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Výskumníci z Technickej univerzity vo Viedni vyvinuli nový spôsob, ako kultivovať chrupavku z kmeňových buniek a viesť ju v podstate do akéhokoľvek požadovaného tvaru. Prelom by mohol viesť k lepším spôsobom, ako opraviť zranenia.
Chrupavka je kaučukové tkanivo v kĺboch, ktoré pôsobí ako vankúš na zabránenie vzájomného trenia kostí. Ale akokoľvek je dôležitá, u dospelých nemá takmer žiadnu regeneračnú schopnosť, takže keď je poškodená v dôsledku zranenia alebo len desaťročiami opotrebovávania, môže viesť k bolestivým chronickým stavom, ako je osteoartritída.
Vedci skúmajú, ako vyrobiť umelé náhradné materiály, ale zdá sa, že nič nedokáže prekonať prírodné veci. Takže ďalším potenciálnym riešením je nájsť spôsoby, ako regenerovať prirodzenú chrupavku pomocou kmeňových buniek. No to prináša ďalšie problémy, vrátane toho, ako ich prinútiť rásť v správnom tvare, pričom zhluky týchto kmeňových buniek často menia tvar alebo sa zmenšujú.
V novej štúdii tím z Technickej univerzity vo Viedni vyvinul techniku, ktorá dokáže kultivovať vzorky chrupavky v podstate do akéhokoľvek potrebného tvaru, čo demonštrovali tým, že ju sformovali do loga univerzity. Kľúčovou inováciou nie sú ani tak kmeňové bunky, ale kontajner, do ktorého sú vložené. Ide o drobné, duté, 3D vytlačené „sféroidy“, ktoré sa dajú navzájom spájať ako stavebné bloky a poskytujú lešenie pre kmeňové bunky chrupavky vo vnútri.
„Pod mikroskopom môžete veľmi jasne vidieť: susedné sféroidy rastú spolu, bunky migrujú z jedného sféroidu do druhého a naopak, hladko sa spájajú. Výsledkom je uzavretá štruktúra bez dutín, na rozdiel od iných metód, ktoré boli doteraz známe. doteraz používané, v ktorých zostávajú viditeľné rozhrania medzi susednými bunkovými zhlukmi,“ povedal Oliver Kopinski-Grünwald, autor štúdie.
Sféroidy sú vyrobené z biokompatibilného plastového materiálu, ktorý na začiatku zaisťuje stabilitu a štruktúru, ale v priebehu niekoľkých mesiacov sa rozpadne a zanechá tkanivo v požadovanom tvare. Tím hovorí, že by to mohlo viesť k efektívnejším, prispôsobiteľným náhradám chrupavky.
„Počiatočným cieľom by bolo vyrobiť malé, na mieru šité kúsky chrupavkového tkaniva, ktoré by bolo možné vložiť do existujúceho materiálu chrupavky po poranení,“ povedal Kopinski-Grünwald. „V každom prípade sme teraz dokázali ukázať, že naša metóda na výrobu chrupavkového tkaniva pomocou sférických mikrolešení v princípe funguje a má rozhodujúce výhody oproti iným technológiám.“
Chrupavka je atraktívnym cieľom pre tento druh práce. Nielen preto, že je to tkanivo, s ktorým majú ľudia často problémy, ale aj preto, že je relatívne jednoduché a nevyžaduje krvné cievy. Ak sa podarí prekonať problém začlenenia krvných ciev do týchto na mieru kultivovaných tkanív, vedci tvrdia, že táto technika by mohla byť prispôsobená na prácu aj s inými tkanivami, ako je kosť.
Výskum bol nedávno publikovaný v magazíne Acta Biomaterialia.
