Kryształki ciekłego azotu tworzą „rusztowania” dla nanowłókien
Badania naukowe Leczenie ran Newsy Nowe technologie Obok slidera

Kryształki ciekłego azotu tworzą „rusztowania” dla nanowłókien

Ten tekst przeczytasz w 2 min.

Naukowcy z Deakin’s Institute for Frontier Materials (IFM) odkryli, że kryształki lodu tworzące się z ciekłego azotu mogą zostać wykorzystane do tworzenia sztucznych „rusztowań”, wspomagających naprawę uszkodzonych tkanek. Może to pomóc w opracowaniu nowoczesnej metody leczenia ran.

Ciekły azot może wspomagać gojenie ran?

Zespół ekspertów w dziedzinie materiałów leczniczych z powodzeniem opracował strategię hodowania i zbierania unikatowych „rusztowań” z ciekłego azotu, które według nich mogą stanowić doskonały model do badań komórkowych in vitro, a także potencjalnie prowadzić do opracowania innowacyjnego materiału wspomagającego leczenie i regenerację uszkodzonej tkanki. Takie rusztowanie może kiedyś zostać wykorzystane do wspomagania wzrostu i leczenia komórek w miejscu trudno gojących się ran. Według danych Wound Healing Institute bowiem rany przewlekłe najczęściej występują u osób w podeszłym wieku, a z ich powodu cierpi około 25% rezydentów w zakładach opieki.

Szablon dla rusztowania stanowią kryształy lodu. Kiedy zespół badaczy dodał roztwór jedwabiu do zlewki zawierającej ciekły azot, doszło do gwałtownego tworzenia się drobnych kryształków. Następnie wzdłuż nich zaczęły formować się nanowłókna jedwabnej nitki, tworząc swoistą sieć. Większe kryształy suchego lodu powoli narastały pomiędzy nanowłóknami, tworząc rusztowanie, którego kształt nie zmienił się nawet po jego rozpuszczeniu się.

Podobnie jak w przypadku roślin pnących się po siatce ogrodowej, powstałe rusztowanie może być wykorzystywane do wspierania komórek regenerujących tkanki. Wykonane jest ono z fibroiny jedwabiu, białka pochodzącego z włókien jedwabnika, które może zostać wchłonięte przez organizm ludzki w procesie regeneracji tkanki.

Odkrycie pozwoli na stworzenie nowych metod leczenia

Dr Linpeng Fan, współautor badania, powiedział, że ważne jest stworzenie sztucznego rusztowania zdolnego do naśladowania struktury i funkcji naturalnie występującej substancji pozakomórkowej, w której osadzone są komórki.

– Rusztowania tworzone przez naturalne polimery, takie jak białka, odgrywają kluczową rolę w inżynierii tkankowej, ponieważ wspomagają naprawę tkanek poprzez kierowanie nieuszkodzonych komórek do miejsca urazu – wyjaśnił ekspert. – Idealne rusztowanie powinno nie tylko zapewnić komórkom środowisko, w którym będą mogły tworzyć odpowiednie struktury, ale także kooperować z ich naturalnymi funkcjami.

Dr Fan zaznaczył także, że rusztowanie rozwijane i udoskonalane przez zespół IFM może doskonale sprawdzić się w leczeniu trudno gojących się ran.

– To, co udało nam się zrobić dzięki temu przełomowi, to opracowanie rusztowania, którego żadna inna technika, taka jak elektroprzędzenie czy drukowanie 3D nigdy nie była w stanie osiągnąć – powiedział. – Unikalna struktura rusztowania naśladuje naturalną macierz pozakomórkową tkanek, takich jak tkanki nerwowe, ze wzajemnie połączonymi kanałami, które mogą zapewnić przestrzeń dla wzrostu komórek lub tkanek – zwłaszcza krwi i tkanek nerwowych – i ułatwić wymianę i transport tlenu, składników odżywczych oraz naturalnych odpadów.

Profesor Jingliang Li, jeden z autorów badania, powiedział natomiast, że połączone kanały i porowate ściany rusztowania sprzyjają znaczącemu wzrostowi 3D, podobnemu do wzrostu naturalnych tkanek nerwowych.

– Kanały z porowatym,i nanowłóknistymi ścianami w rusztowaniu są bardzo ważne dla infiltracji komórek i tkanek, a także ich wzrostu, ponieważ zapewniają przestrzeń i pomagają transportować między innymi tlen – tłumaczył. – Ponadto mogą one odgrywać ważną rolę w promowaniu proliferacji komórek, a także w kierowaniu ich migracją do miejsca zranienia. Są jednocześnie dobrymi nośnikami dla dostarczania czynników wzrostu bądź leków. Dzięki strategii, którą opracowaliśmy, można stworzyć różne rodzaje aktywnych rusztowań, które imitują naturalnie występujące kształty i kierują zdrowymi komórkami do miejsca docelowego, co jest bardzo ważne dla przyspieszenia regeneracji uszkodzonych tkanek.

Źródło: Mirage News

Przeczytaj również: Innowacyjna nanotechnologia wspomoże dotychczasowe terapie leczenia ran

Przeczytaj bezpłatnie artykuł w czasopiśmie „Chirurgia Plastyczna i Oparzenia”:

Patofizjologia stresu bojowego ze szczególnym uwzględnieniem oparzeń

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *