Ultra Kısa Peptitler Doku Mühendisliği için Uzun Bir Yol Kat Ediyor
Fotoğraf: Yeni geliştirilen biyo-baskı tekniği, doku mühendisliği ve rejeneratif tıpta devrim yaratma potansiyeline sahiptir.
Yeni otomatik işlem, homojen olarak dağıtılmış hücreler içeren peptit bazlı bir hidrojel yapı iskelesi yazdırır. Yapı iskeleleri şekilleri iyi tutar ve haftalarca süren hücre büyümesini başarılı bir şekilde kolaylaştırır.
Canlı hücreleri içeren 3B baskı olan ‘Bioprinting’, doku mühendisliği ve rejeneratif tıpta devrim yaratma potansiyeline sahiptir. Bilim adamları, hücreleri büyüdükçe ve belirli bir şekle sahip bir doku oluştururken yerinde tutan iskeleler yazdırmak için doğal ve sentetik ‘biyo-bağlantılar’ ile deneyler yaptılar. Ancak hücrenin hayatta kalmasıyla ilgili zorluklar vardı. Jelatin ve kolajen gibi doğal biyo-bağlantıların, hücre canlılığını etkileyen şekillerini korumak için kimyasallarla veya ultraviyole ışıkla işlenmesi gerekir. Bugüne kadar test edilen sentetik polimer hidrojeller ayrıca hücrenin hayatta kalmasını tehdit eden sert kimyasalların ve koşulların kullanılmasını gerektirir.
KAUST biyomühendis Charlotte Hauser, iskele mürekkebinin temeli olarak ultra kısa peptitleri kullanan biyo-baskı süreci geliştirmeleri için bir araştırma ekibine liderlik etti. Amino asit izolösin, lizin, fenilalanin ve sikloheksilalaninin farklı kombinasyonlarını kullanarak üç peptit tasarladılar.
Ekip, gerçek baskı için yeni bir üçlü giriş nozulu kullandı. Peptit biyo-bağlantısı bir girişe gider, bir tampon solüsyonu diğerine gider ve hücreler üçte birinden eklenir. Bu, peptit mürekkebinin tampon çözeltisi ile kademeli olarak karışmasına ve ardından nozül çıkışındaki hücrelerle birleşmesine izin verir. Mürekkep püskürtüldüğünde anında katılaşır ve yapısı içindeki hücreleri yakalar.
Video: KAUST biyomühendisleri, iskele mürekkebinin temeli olarak ultra kısa peptidleri kullanan bir biyo-baskı süreci geliştirdiler.
Ph.D. öğrencisi Hepi Hari Susapto:”Uzun vadeli hücre sağkalımını destekleyen ve aynı zamanda basılabilir hücre dostu bir biyomateryal bulmak zor.” “Kendi kendine birleşen ultra kısa peptit hidrojellerinden yapılan biyo bağlantılarımız bu zorluğu verimli bir şekilde ele alıyor.”
Ekip, yukarıdaki resimde olduğu gibi dört santimetre uzunluğa kadar silindirler ve şekillerini iyi tutan insan benzeri bir burun basmayı başardı.
İnsan fibroblastları, insan kemik iliği mezenkimal kök hücreleri ve fare beyin nöronları hayatta kaldı ve hidrojel matris içinde iyi çoğaldı. Bilim adamları ayrıca, kemik iliği mezenkimal kök hücrelerini, baskılı bir iskelenin içinde dört haftalık bir süre içinde elastik kıkırdak benzeri dokuya farklılaşmaya teşvik ettiler.
Ekip şimdi, insan vücudundaki hücre ortamına daha yakından benzemeleri için biyo-bağlantılarının yüzey kimyasını değiştirmeye çalışıyor.
Hauser, “Bir sonraki adımımız, yüksek verimli ilaç taraması ve teşhisi için 3D hastalık modellerini ve minyatür organları biyolojik olarak yazdırmaktır” diyor. “Bunlar, daha etkili ve kişiselleştirilmiş uyuşturucu arama zamanını ve maliyetini azaltmaya yardımcı olabilir.”
Kaynak: phys.org
