Νέο θαύμα από επιστήμονες - Αυτοθεραπεία όπως κάνουν οι ανθρώπινοι ιστοί
Ερευνητές του Πανεπιστημίου Penn State ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό υλικό που μπορεί να μιμηθεί τη φυσική ικανότητα των ανθρώπινων ιστών να προσαρμόζονται και να επουλώνονται.
Αυτές οι νέες «ζωντανές» υδρογέλες αντιδρούν σε εξωτερικές πιέσεις με τον ίδιο τρόπο που λειτουργεί η εξωκυττάρια μήτρα (ECM), το φυσικό ικρίωμα των ιστών, καθιστώντας τις μια σημαντική εξέλιξη για την αναγεννητική ιατρική.
Όπως γράφει το studyfinds.org, η δημιουργία
Αυτή η ανακάλυψη ανοίγει τον δρόμο για εφαρμογές στην αναγέννηση ιστών, τη μαλακή ρομποτική και τη βιοϊατρική έρευνα.
Οι ιστοί του ανθρώπινου σώματος υποστηρίζονται από ένα περίπλοκο ικρίωμα που ονομάζεται εξωκυττάρια μήτρα (ECM). Αυτό το φυσικό πλαίσιο παρέχει δομική υποστήριξη για τα κύτταρα και βοηθά τους ιστούς να διατηρούν το σχήμα και τη λειτουργία τους.
Όταν ασκείται πίεση ή καταπόνηση σε υγιή ιστό, η ECM ανταποκρίνεται με προσωρινή ακαμψία, μια ιδιότητα που συμβάλλει στην προστασία των οργάνων και των ιστών μας από βλάβες. Επιπλέον, οι ιστοί μπορούν να αποκαταστήσουν μικρές βλάβες μέσω φυσικών διαδικασιών επούλωσης.
Στη μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Materials Horizons», οι ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο να αναδημιουργήσουν αυτές τις εξελιγμένες βιολογικές ιδιότητες σε υλικά που κατασκευάζονται στο εργαστήριο.
«Αναπτύξαμε ένα υλικό χωρίς κύτταρα που μιμείται δυναμικά τη συμπεριφορά των ECM, τα οποία είναι βασικά δομικά στοιχεία των ιστών των θηλαστικών που είναι ζωτικής σημασίας για τη δομή των ιστών και τις λειτουργίες των κυττάρων», εξηγεί ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Αμίρ Σέικι, αναπληρωτής καθηγητής χημικής μηχανικής στο Penn State.
Η δημιουργία συνθετικών υλικών ικανών να αναπαράγουν αυτές τις περίπλοκες συμπεριφορές έχει αποδειχθεί σημαντική πρόκληση. Προηγούμενες προσπάθειες με χρήση συνθετικών υδρογελών έχουν αποτύχει καθώς δεν μπορούσαν να μιμηθούν επαρκώς τον τρόπο με τον οποίο οι φυσικοί ιστοί ανταποκρίνονται στις μηχανικές δυνάμεις διατηρώντας παράλληλα την ικανότητα για αυτοθεραπεία.
Η ερευνητική ομάδα έλυσε αυτό το πρόβλημα αναπτύσσοντας αυτό που αποκαλούν «LivGels» χρησιμοποιώντας έναν καινοτόμο συνδυασμό φυσικών υλικών. Ξεκίνησαν με αλγινικό οξύ (αλγίνη), μια οργανική χημική ένωσηπου βρίσκεται στα φαιοφύκη και το τροποποίησαν για να δημιουργήσουν ένα ευέλικτο δίκτυο.
Στη συνέχεια, κατασκεύασαν ειδικά νανοσωματίδια από τροποποιημένη κυτταρίνη ξυλοπολτού. Αυτά τα μικροσκοπικά σωματίδια, που ονομάζονται nLinkers, έχουν σχήμα ράβδου με ειδικές μοριακές «τρίχες» στα άκρα τους που μπορούν να σχηματίσουν αναστρέψιμους χημικούς δεσμούς.
Τα σωματίδια nLinker λειτουργούν ως δυναμικά σημεία σύνδεσης μέσα στο δίκτυο γέλης. Όταν ασκείται πίεση στη γέλη, αυτοί οι σύνδεσμοι μπορεί να σπάσουν προσωρινά και να αναμορφωθούν, επιτρέποντας στο υλικό να γίνει πιο άκαμπτο ως απόκριση στην καταπόνηση. Σε περίπτωση βλάβης, αυτές οι αναστρέψιμες συνδέσεις διευκολύνουν τους μηχανισμούς αυτοθεραπείας.
Μέσω δοκιμών, οι ερευνητές απέδειξαν ότι μπορούσαν να ελέγξουν τις ιδιότητες της γέλης προσαρμόζοντας δύο βασικούς παράγοντες: τη συγκέντρωση των σωματιδίων nLinker και τον αριθμό των ιόντων ασβεστίου που πρόσθεσαν για τη δημιουργία επιπλέον σημείων σύνδεσης. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να δημιουργήσουν γέλες με διαφορετικά επίπεδα ακαμψίας και απόκρισης ώστε να ταιριάζουν με διάφορους τύπους ανθρώπινου ιστού- από μαλακό εγκεφαλικό ιστό έως πιο σφιχτό μυϊκό ιστό.
Ποιες θα μπορούσαν να είναι οι εφαρμογές αυτού του υλικούΣτην αναγεννητική ιατρική, αυτά τα νέα υλικά θα μπορούσαν να χρησιμεύσουν ως ικριώματα για την επισκευή και την αναγέννηση των ιστών, παρέχοντας στα κύτταρα ένα περιβάλλον που μιμείται καλύτερα τους ανθρώπινους φυσικούς ιστούς.
Επιπλέον, αυτά τα υλικά θα μπορούσαν να δημιουργήσουν πιο ρεαλιστικά μοντέλα ιστών για τη δοκιμή νέων φαρμάκων. Θα μπορούσαν επίσης να επιτρέψουν την ανάπτυξη βελτιωμένων χειρουργικών υλικών και επιδέσμων που προάγουν ενεργά την επούλωση των τραυμάτων.
Πέρα από τις ιατρικές εφαρμογές, αυτά τα υλικά θα μπορούσαν να προωθήσουν τον τομέα της μαλακής ρομποτικής, επιτρέποντας τη δημιουργία ρομπότ με εξαρτήματα που θα μπορούν να ρυθμίζουν τα επίπεδα ακαμψίας τους ανάλογα με τις ανάγκες και να αυτό-επισκευάζονται.
«Τα επόμενα βήματά μας περιλαμβάνουν τη βελτιστοποίηση των LivGels για συγκεκριμένους τύπους ιστών, την εξερεύνηση εφαρμογών in vivo για την αναγεννητική ιατρική, την ενσωμάτωση των LivGels σε πλατφόρμες τρισδιάστατης βιοεκτύπωσης και τη διερεύνηση δυνατοτήτων σε δυναμικές φορητές ή εμφυτεύσιμες συσκευές», καταλήγει ο ερευνητής.
Αν και θα πρέπει να γίνουν εκτεταμένες δοκιμές πριν από την κλινική χρήση των υδρογελών, αυτό το επίτευγμα δείχνει πώς η κατανόηση των φυσικών βιολογικών συστημάτων μπορεί να οδηγήσει στην καινοτομία στην επιστήμη των υλικών.
- Δημοφιλέστερες Ειδήσεις Κατηγορίας Ειδήσεις
- Νικόλαος Ντε Γκρες – Χρυσή Βαρδινογιάννη: Η πριγκίπισσα που δεν πήγε στον γάμο εξαιτίας της μάχης της με τον καρκίνο
- Ποιος παρέσυρε τη σύζυγο του Κωνσταντίνου Αργυρού; Η ναυτιλιακή εταιρεία που ανήκει το όχημα
- Θεσσαλονίκη: Με εξαιρετικά αργούς ρυθμούς προχωρούν τα έργα για την ανάπλαση στο Καπάνι
- Σεισμοί στις Κυκλάδες: Σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης κηρύχθηκε και ο Δήμος Αμοργού
- Τρίκαλα: Καταγγελία ζευγαριού για κρυφή κάμερα σε διαμέρισμα βραχυχρόνιας μίσθωσης
- Καιρός: «Σφάζονται» οι μετεωρολόγοι για την Τσικνοπέμπτη – Θα έχει χιόνια ή όχι;
- TO STAR TREK ΕΙΝΑΙ ΕΔΩ; ΓΕΓΟΝΟΣ Η ΠΡΩΤΗ ΤΗΛΕΜΕΤΑΦΟΡΑ ΜΕΤΑΞΥ ΚΒΑΝΤΙΚΩΝ PC
- MasterChef 2025 spoiler 12/2: «Προσπαθούν να με ρίξουν» ξεσπά η Ντάμερον - Ποιοι κερδίζουν την ομαδική
- Τροχαίο δυστύχημα στον Βόλο: Οδηγός έπαθε ανακοπή και έπεσε πάνω σε κατάστημα
- Νικόλαος Ντε Γκρες και Χρυσή Βαρδινογιάννη: Αυτό είναι το κοινό μονόγραμμά τους
- Δημοφιλέστερες Ειδήσεις iEidiseis
- MasterChef 2025 spoiler 12/2: «Προσπαθούν να με ρίξουν» ξεσπά η Ντάμερον - Ποιοι κερδίζουν την ομαδική
- Sorbonne Paris Nord: Καταθέτει αίτηση για δημιουργία μη κρατικού πανεπιστημίου στην Ελλάδα
- Ινδονησία: Πειρατεία σε τάνκερ με ελληνική σημαία - Άρπαξαν ανταλλακτικά κινητήρα
- Σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης η Αμοργός λόγω των σεισμών
- Συναγερμός στη Γερμανία: Οπλισμένος νεαρός απείλησε μαθήτρια μέσα σε σχολείο
- Νικόλαος Ντε Γκρες – Χρυσή Βαρδινογιάννη: Αυτό είναι το κοινό τους μονόγραμμα (Εικόνα)
- Άκαρπες οι συνομιλίες για κυβέρνηση συνασπισμού με την Ακροδεξιά στην Αυστρία
- Επίσκεψη Κασσελάκη στη Σαντορίνη: «Θα είμαστε δίπλα στους κατοίκους»
- Νέο θαύμα από επιστήμονες - Αυτοθεραπεία όπως κάνουν οι ανθρώπινοι ιστοί
- Ψυχρολουσία από τον υπουργό Άμυνας των ΗΠΑ: Μη ρεαλιστική η επιστροφή στα σύνορα της Ουκρανίας προ του 2014
![Νέο, - Αυτοθεραπεία,neo, - aftotherapeia](https://images32.inewsgr.com/5536/55361787/neo-thavma-apo-epistimones---aftotherapeia-opos-kanoun-oi-anthropinoi-istoi-160.jpg)
- Τελευταία Νέα iEidiseis
- Νέο θαύμα από επιστήμονες - Αυτοθεραπεία όπως κάνουν οι ανθρώπινοι ιστοί
- Νικόλαος Ντε Γκρες – Χρυσή Βαρδινογιάννη: Αυτό είναι το κοινό τους μονόγραμμα (Εικόνα)
- Ινδονησία: Πειρατεία σε τάνκερ με ελληνική σημαία - Άρπαξαν ανταλλακτικά κινητήρα
- Άκαρπες οι συνομιλίες για κυβέρνηση συνασπισμού με την Ακροδεξιά στην Αυστρία
- Κανονικά το τζάμπολ στο Κύπελλο Ελλάδας: Η ΕΟΚ όρισε ξανά την ίδια ΚΕΔ παρά την απόφαση του ΑΣΕΑΔ
- MasterChef 2025 spoiler 12/2: «Προσπαθούν να με ρίξουν» ξεσπά η Ντάμερον - Ποιοι κερδίζουν την ομαδική
- Bloomberg: Η Ευρώπη στο χείλος μιας νέας ενεργειακής κρίσης - Στα ύψη οι τιμές
- Ψυχρολουσία από τον υπουργό Άμυνας των ΗΠΑ: Μη ρεαλιστική η επιστροφή στα σύνορα της Ουκρανίας προ του 2014
- Σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης η Αμοργός λόγω των σεισμών
- Σύγκρουση οχημάτων στη Λ. Καραμανλή στο Μενίδι – Σημειωτόν η κυκλοφορία
- Τελευταία Νέα Κατηγορίας Ειδήσεις
- Σε κατάσταση έκτακτης ανάγκης ο Δήμος Αμοργού λόγω σεισμικής δραστηριότητας – Συνεχίζονται οι σεισμικές δονήσεις
- Ώρα αποφάσεων στην ΕΕ για απάντηση στους δασμούς του Τραμπ – Αποτροπή εμπορικού πολέμου ζητά η Γερμανία
- Δήμος Θεσσαλονίκης: Εκδήλωση για τις γενεσιουργές αιτίες της παραβατικότητας των νέων σήμερα στο Δημαρχείο
- Παπαζάχος για σεισμούς στη Σαντορίνη: Δεν αποκλείονται τα σενάρια για 6,5 Ρίχτερ
- Εργατικό Κέντρο Αθήνας: 24ωρη παναττική απεργία στις 28 Φεβρουαρίου
- «Μη ρεαλιστική» η επιστροφή της Ουκρανίας στα σύνορα πριν το 2014 δηλώνει ο υπουργός Άμυνας των ΗΠΑ
- Σε μία «κλωστή» η εκεχειρία στη Γάζα: «Δεν θα δεχτούμε απειλές» λέει η Χαμάς
- Με δύο κρουαζιερόπλοια από Πειραιά ξεκινά η Royal Caribbean τη σεζόν – Δεν υπάρχουν ακυρώσεις για Σαντορίνη
- Live Streaming: Ολυμπιακός – Χιρόνα
- ΗΠΑ: «Για την Ουκρανία δεν είναι ρεαλιστικός στόχος η επιστροφή στα προ του 2014 σύνορα» – Πως συνδέεται η Κριμαία