منوعات

يمكن لـ “المعكرونة” الببتيدية المحاذية أن تمكن من إنشاء أنسجة بيولوجية مزروعة في المختبر

وصل فريق من الكيميائيين والمهندسين الحيويين من جامعة رايس وجامعة هيوستن إلى مرحلة مهمة في عملهم لإنشاء مادة حيوية يمكن استخدامها لتنمية الأنسجة البيولوجية خارج جسم الإنسان. إن تطوير عملية تصنيع جديدة لإنشاء هيدروجيلات من الألياف النانوية المتوافقة يمكن أن يوفر إمكانيات جديدة لتجديد الأنسجة بعد الإصابة ويوفر وسيلة لاختبار الأدوية العلاجية المرشحة دون استخدام الحيوانات.

قام فريق البحث، بقيادة جيفري هارتجيرينك، أستاذ الكيمياء والهندسة الحيوية، بتطوير الهلاميات المائية القائمة على الببتيد والتي تحاكي البنية المحاذية للأنسجة العضلية والأعصاب. تعد المحاذاة ضرورية لوظيفة الأنسجة، ولكن من الصعب إعادة إنتاجها في المختبر لأنها تتضمن محاذاة الخلايا الفردية.

لأكثر من عشر سنوات، كان الفريق يصمم الببتيدات متعددة المجالات (MDPs) التي تتجمع ذاتيًا في ألياف نانوية. وهي تشبه البروتينات الليفية الموجودة بشكل طبيعي في الجسم، والتي تشبه إلى حد كبير شبكة العنكبوت على مقياس النانو.

في دراستهم الأخيرة المنشورة على الإنترنت والمقدمة على غلاف المجلة ايه سي اس نانواكتشف الباحثون طريقة جديدة لإنشاء “شعيرية” من ألياف MDP متناهية الصغر. ومن خلال إذابة الببتيدات في الماء أولاً ثم قذفها في محلول ملحي، تمكنوا من إنشاء ألياف نانوية ببتيدية متماسكة، مثل خيوط حبل ملتوية أصغر من الخلية. ومن خلال زيادة تركيز الأيونات، أو الملح، في المحلول وتكرار العملية، حققوا محاذاة أكبر للألياف النانوية.

وأوضح المؤلف الرئيسي آدم فرشيد، الذي حصل مؤخرًا على درجة الدكتوراه: “تُظهر نتائجنا أن طريقتنا يمكن أن تنتج أليافًا نانوية ببتيدية متماسكة توجه نمو الخلايا بشكل فعال في الاتجاه المطلوب”. في الهندسة الحيوية من رايس. “هذه خطوة حاسمة نحو إنشاء أنسجة بيولوجية وظيفية لتطبيقات في الطب التجديدي.”

كان أحد الاستنتاجات الرئيسية للدراسة هو اكتشاف غير متوقع: عندما كان محاذاة ألياف الببتيد النانوية قويًا جدًا، لم تعد الخلايا متماسكة. وكشف المزيد من التحقيقات أن الخلايا يجب أن تكون قادرة على “سحب” ألياف الببتيد النانوية للتعرف على المحاذاة. عندما كانت الألياف النانوية قاسية للغاية، لم تتمكن الخلايا من ممارسة هذه القوة وفشلت في تنظيم نفسها في التكوين المطلوب.

وقال هارتجيرينك: “هذه الأفكار حول السلوك الخلوي يمكن أن يكون لها آثار أوسع على هندسة الأنسجة وتصميم المواد الحيوية”. “إن فهم كيفية تفاعل الخلايا مع هذه المواد على المستوى النانوي يمكن أن يؤدي إلى استراتيجيات أكثر فعالية لبناء الأنسجة.”

من بين المؤلفين المشاركين الإضافيين في دراسة رايس دكتوراه في قسم الكيمياء. الخريجين تريسي يو وكارسون كول، وطالب الدراسات العليا جوزيف سوين والباحث الجامعي آدم توماس. وكان الباحث الجامعي في الهندسة الحيوية جوناثان مخول، وطالب الدراسات العليا إريك جارسيا هويترون، والبروفيسور ك. جين غراند ألين أيضًا مؤلفين مشاركين في الدراسة. يضم فريق البحث بجامعة هيوستن دكتوراه. الطالب كريستيان زيفالوس ديلجادو، والباحث المساعد ساجيد سعيديفارد، والأستاذ المساعد للباحث مانموهان سينغ، وأستاذ الهندسة كيريل لارين.

تم دعم هذا العمل جزئيًا من خلال المنح المقدمة من المعاهد الوطنية للصحة (R01DE021798، R01EY022362، R01HD095520، R01EY030063)، والمؤسسة الوطنية للعلوم (2129122)، وبرنامج زمالة أبحاث الدراسات العليا التابع للمؤسسة الوطنية للعلوم، ومؤسسة ويلش (C-2141) . . محتويات هذا الإصدار هي مسؤولية المؤلفين فقط ولا تمثل بالضرورة وجهات النظر الرسمية لوكالات التمويل.

..

Source link

orcalimaa

المصدر الرئيسي للأخبار والمعلومات الصحية والطبية الموثوقة وفي الوقت المناسب . توفير معلومات صحية ذات مصداقية ومجتمع داعم وخدمات تعليمية من خلال مزج الخبرة الحائزة على جوائز في المحتوى والخدمات المجتمعية وتعليقات الخبراء والمراجعة الطبية .

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى