Эрдэмтэд анх удаа шинэ хөндлөн холбогчоор дамжуулан эд эсийн өвөрмөц био идэвхит молекулуудыг агуулсан тарилгын гидрогелийг анх удаа бүтээжээ. Тодорхойлсон гидрогель нь эд эсийн инженерчлэлд ашиглах хүчтэй боломжуудтай
Эд инженерчлэл гэдэг нь байгалийн эдтэй төстэй шинж чанартай эд, эрхтнийг орлуулагч гурван хэмжээст эсийн бүтцийг бий болгох явдал юм. Нэхмэлийн инженерчлэл Эдгээр биологийн идэвхит тулгууруудыг ашиглан эд эсийн үйл ажиллагааг сэргээх, хадгалах, сайжруулах зорилготой. Синтетик hydrogel Полимерууд нь өвөрмөц бүтэцтэй, байгалийн эсийн гаднах матрицтай бүтцийн ижил төстэй байдлаас шалтгаалан ийм механик шатыг бий болгох ирээдүйтэй нэр дэвшигчид гэж өргөмжлөгдсөн. Гидрогель нь эд эсийн орчныг дуурайдаг ба гидрогель дэх хөндлөн холбогч нь материал нь их хэмжээний ус шингээж авсан ч бүтцийг нь хадгалахад тусалдаг. Гэсэн хэдий ч одоо байгаа гидрогель нь биологийн хувьд идэвхгүй тул зохих биологийн функцийг бие даан гүйцэтгэх боломжгүй юм. Тэд тохирох биомолекулуудыг (жишээлбэл өсөлтийн хүчин зүйлүүд, наалдамхай лигандууд) нэмэх шаардлагатай бөгөөд тэдгээрийг гидрогелийн зайлшгүй хэсэг болгодог.
11-р сарын XNUMX-нд нийтлэгдсэн судалгаанд Шинжлэх ухааны дэвшил, эрдэмтэд хавдсан, биоидэвхтэй гидрогелийг бий болгохын тулд гидрогелийн полимерийг хооронд нь холбохын тулд биологийн задралын нэгдэл болох PdBT хэмээх хөндлөн холбогчийг ашигладаг шинэ модульчлагдсан тарилгын гидрогелийг бүтээжээ. PdBT нь биоидэвхтэй молекулуудыг гидрогель дахь химийн хөндлөн холбогчдод бэхлэх замаар нэгтгэдэг. Тодорхой биомолекулуудыг өрөөний температурт PdBT-тай хольж, био идэвхит молекулууд нь гидрогелийн нэгдмэл хэсэг болдог. Анх удаа бүтээгдсэн ийм систем нь тасалгааны температурт эд эсийн өвөрмөц биомолекулуудтай холбогдож, дараа нь ямар нэгэн хоёрдогч тарилга, систем хийх шаардлагагүйгээр үйл ажиллагаа явуулах чадвартай.
Нэмсэн биомолекулууд нь гидрогельд бэхлэгдсэн хэвээр байх ба зорилтот эдэд шууд үзүүлэх боломжтой. Энэ нь зорилтот бүсийн гаднах хэсэгт тархахаас сэргийлж, идэвхгүй болох эсвэл илүүдэл эд эсийн өсөлт зэрэг хүсээгүй үр дагавраас сэргийлдэг. Яс, мөгөөрс дээр тусгай PdBT мономеруудыг ашиглан мөгөөрстэй холбоотой гидрофобик N-кадхерин пептид ба гидрофиль ясны морфогенетик уургийн пептид, мөн мөгөөрсний гаралтай гликозаминогликан хондроитин сульфатын нэмэлт функцийг ашиглан туршилт хийсэн. Энэхүү гидрогелийн хольцыг зорилтот эдэд шууд шахаж болно. Гидрогелийн найрлагад орсон биомолекулууд нь бие махбодийн үндсэн эд эсийн мезенхимийн үүдэл эсүүдтэй холбогдож, тэдгээрийг "татаж" авдаг тул зорилтот хэсэгт нэмж "үр" эсвэл шинэ өсөлтийг эхлүүлдэг. Шинэ эд ургах үед гидрогель нь доройтож, алга болдог.
Одоогийн судалгаанд дурдсан шинэ гидрогелийг тасалгааны температурт нэн даруй хэрэглэхэд бэлтгэж, өөр өөр эдэд тохируулан өөрчилж болно. Шууд бэлтгэх үйл явц нь биомолекулуудын дулааны задралаас сэргийлдэг бөгөөд энэ нь өмнөх гидрогелийн биологийн идэвхжилд нөлөөлдөг тул энэ нь өмнөх гидрогелийн асуудал юм. Био идэвхит гидрогель нь яс, мөгөөрс, арьс болон бусад эд эсийг нөхөн сэргээхэд тусалдаг. Тааламжтай шинж чанартай тарилгын биоидэвхтэй гидрогелийг ашигладаг энэхүү шинэ техник нь эдийн инженерчлэлд ашиглах хүчтэй боломж юм.
***
{Та иш татсан эх сурвалж(ууд)-ын жагсаалтын доор өгөгдсөн DOI холбоос дээр дарж судалгааны эх сурвалжийг уншиж болно}
Эх сурвалж
Guo JL нар. 2019. Эдийн инженерчлэлийн зориулалттай модульчлагдсан, эд эсийн өвөрмөц, био задралд ордог гидрогелийн хөндлөн холбогч. Шинжлэх ухааны дэвшил. 5 (6). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
