Shkencëtarët kanë krijuar për herë të parë një hidrogel të injektueshëm i cili paraprakisht përfshin molekula bioaktive specifike për indet nëpërmjet ndërlidhësve të rinj. Hidrogeli i përshkruar ka potencial të fortë për përdorim në inxhinierinë e indeve
Ind Inxhinieria është zhvillimi i zëvendësuesve të indeve dhe organeve - konstruksione qelizore tredimensionale - që kanë veti të ngjashme me indet natyrore. Inxhinieri e indeve synon të rivendosë, ruajë ose përmirësojë funksionet e indeve duke përdorur këto skela biologjikisht aktive. Sintetike hidrogel polimerët janë vlerësuar si kandidatë premtues për të siguruar skela të tilla mekanike për shkak të përbërjes së tyre unike dhe ngjashmërive strukturore me matricën natyrore jashtëqelizore. Hidrogelet imitojnë mjediset e indeve dhe ndërlidhësit në hidrogel e ndihmojnë materialin të ruajë strukturën e tij edhe kur ka thithur sasi të mëdha uji. Megjithatë, hidrogelet e disponueshme aktualisht janë biologjikisht inerte dhe kështu nuk mund të veprojnë të pavarur për të drejtuar një funksion të duhur biologjik. Ato kërkojnë shtimin e biomolekulave të përputhshme (për shembull, faktorët e rritjes, ligandët ngjitës) duke i bërë ato një pjesë të domosdoshme të hidrogeleve.
Në një studim të publikuar më 11 qershor në Përparimet Shkenca, shkencëtarët kanë zhvilluar një hidrogel të ri modular të injektueshëm i cili përdor një ndërlidhës të quajtur PdBT - një përbërje e biodegradueshme - për lidhjen e kryqëzuar të polimerit të hidrogelit për të krijuar një hidrogel të fryrë, bioaktiv. PdBT përfshin molekula bioaktive duke i ankoruar ato në ndërlidhësit kimikë në hidrogel. Biomolekulat specifike mund të përzihen thjesht me PdBT në temperaturën e dhomës dhe duke bërë kështu molekulat bioaktive bëhen pjesë e integruar e hidrogelit. Një sistem i tillë, i zhvilluar për herë të parë, ka aftësinë të lidhet me biomolekulat specifike të indeve në temperaturën e dhomës për t'u funksionalizuar pa kërkuar ndonjë injeksion ose sistem dytësor më vonë.
Biomolekulat e shtuara mbeten të ankoruara në hidrogel dhe mund të paraqiten drejtpërdrejt në indin e synuar. Kjo parandalon difuzionin në zonën jashtë zonës së synuar duke shmangur pasojat e padëshiruara si inaktivizimi ose rritja e tepërt e indeve. Eksperimentet u kryen mbi kockën dhe kërcin duke përdorur monomerë specifikë PdBT duke shtuar funksionalitetin përmes inkorporimit të peptidit hidrofobik N-kadherinë të lidhur me kërc dhe një peptidi proteine morfogjenetike hidrofile të kockave, dhe një glikozaminoglikani, sulfat kondroitin të rrjedhur nga kërci. Kjo përzierje hidrogel mund të injektohet drejtpërdrejt në indin e synuar. Biomolekulat e përfshira në hidrogel vijnë në kontakt me qelizat burimore mezenkimale të trupit të indit pritës dhe i "joshin" ato në mënyrë që ato të shtohen në zonën e synuar për të 'mbjellur' ose për të filluar një rritje të re. Pasi rritet indi i ri, hidrogeli degradohet dhe zhduket.
Hidroxheli i ri i përshkruar në studimin aktual mund të përgatitet në temperaturën e dhomës për përdorim të menjëhershëm dhe mund të personalizohet në përputhje me rrethanat për inde të ndryshme. Procesi i drejtpërdrejtë i përgatitjes parandalon degradimin termik të biomolekulave që ka qenë një problem me hidrogelet e mëparshme pasi kjo ndikon në aktivitetin e tyre biologjik. Hidrogelet bioaktive mund të ndihmojnë në rigjenerimin e kockave, kërcit, lëkurës dhe indeve të tjera. Kjo teknikë e re e cila përdor një hidrogel bioaktive të injektueshme që ka veti të favorshme ka një potencial të fortë për t'u përdorur në inxhinierinë e indeve.
***
{Mund të lexoni punimin origjinal kërkimor duke klikuar lidhjen DOI të dhënë më poshtë në listën e burimeve të cituara}
Burimi (s)
Guo JL et al. 2019. Ndërlidhës ndërlidhës me hidrogel modularë, specifikë për indet dhe të biodegradueshëm për inxhinierinë e indeve. Përparimet e shkencës. 5 (6). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
