Inžinieriai sugadina ląstelių biologiją, kad sukurtų 3-D formas iš gyvų audinių

The Choice is Ours (2016) Official Full Version (Birželis 2019).

Anonim

Daugelis sudėtingų sulankstytų formų, sudarančių žinduolių audinius, gali būti atkurtos naudojant labai paprastas instrukcijas, žurnalas " Developmental Cell" gruodžio 28 d. Praneša "UC San Francisco Bioengineers". Tyrinėdami mechaniškai aktyvias pele ar žmogaus ląsteles į plonus ekstraląstelinių matricinių skaidulų sluoksnius, mokslininkai gali sukurti dubenius, ritinius ir purentus iš gyvų audinių. Ląstelės mechaniškai bendradarbiavo per šių pluoštų tinklą, kad galėčiau nusistovėti nuspėjamuoju būdu, imituojant natūralius vystymosi procesus.

"Vystymasis tampa inžinerijos drobėmis ir, nutraukus vystymosi sudėtingumą iki paprastesnių inžinerinių principų, mokslininkai pradeda geriau suprasti ir galiausiai kontroliuoti pagrindinę biologiją", - sako vyresnysis autorius Zevas Gartneris, Centro dalis "Cellular Construction", Kalifornijos universitete, San Franciske. "Šiuo atveju mechaniškai aktyvių ląstelių gebėjimas skatinti audinių formos pokyčius yra fantastinis važiuoklis kompleksinių ir funkcinių sintetinių audinių pastatymui".

Labai jau naudoja 3D spausdinimą ar mikrolietą, kad sukurtų 3D formas audinių inžinerijai, tačiau galutiniame produkte dažnai trūksta pagrindinių audinių struktūros bruožų, kurie auga pagal vystymosi programas. "Gartner" laboratorijos požiūris naudoja tikslų 3D ląstelių rašymo technologiją, vadinamą DNR programuojama ląstelių asortimentu (DPAC), kad būtų sukurtas pradinis erdvinis audinio šablonas, kuris vėliau sulankstytų į sudėtingas formas taip, kad atkartotų, kaip audiniai hierarchiškai kaupiasi vystymosi metu.

"Mes pradedame matyti, kad natūralius vystymosi procesus galima suskaidyti į inžinerinius principus, kuriuos galime panaudoti audinių kūrimui ir supratimui", - sako pirmasis autorius Alexas Hughesas, UCSF postdoktorius. "Tai visiškai naujas požiūris į audinių inžineriją."

"Man buvo nuostabu, kaip ši idėja veikia ir kaip elgsenos ląstelės elgiasi", - sako Gartneras. "Ši idėja mums parodė, kad kai atskleidžiame tvirtus vystymosi principus, tai, ką mes galime daryti su jais iš inžinerijos perspektyvos, riboja tik mūsų vaizduotė." Alex "sugebėjo sukurti tokius gyvojo pobūdžio konstrukcijas, kurių formos buvo pakeistos taip, kad būtų labai artimi mūsų paprastus modelius. "

Dabar "Gartner" ir jo komanda yra įdomu sužinoti, ar jie gali dygti vystymo programą, kuri kontroliuoja audinių lankstymą kartu su kitais, kurie kontroliuoja audinių struktūrą. Jie taip pat tikisi pradėti suprasti, kaip ląstelės diferencijuojasi, reaguojant į mechaninius pokyčius, kurie atsiranda audinių lankstymo metu in vivo, įkvėpti nuo konkrečių embrionų vystymosi stadijų.

menu
menu