Šiaurės Vakarų mokslininkų komanda sukūrė elektroaktyvią „pastolių“ medžiagą, kuri pagerina šlapimo pūslės audinių regeneraciją ir organų funkciją geriau nei dabartiniai metodai, kaip išsamiai aprašyta neseniai paskelbtame tyrime. Gamtos komunikacijos.
Pasak Guillermo A. Ameer, kraujagyslių chirurgijos skyriaus chirurgijos profesoriaus ir Danieliaus, naujoji biomedžiaga gali pagerinti pacientų, kurių šlapimo pūslės funkcija sutrikusi, rezultatus ir su minimaliu šalutiniu poveikiu, taip pat sumažinti papildomų didelės rizikos chirurginių procedūrų poreikį. Hale Williams, McCormick inžinerijos mokyklos biomedicinos inžinerijos profesorius, kuris buvo vyresnysis tyrimo autorius.
„Tai gali būti pirmasis elektrai laidžio prietaiso be ląstelių, regeneruojančio organą, pavyzdys“, – sakė Ameer. „Ląstelių sėklų medžiagų naudojimas dažnai apsunkina gamybą ir klinikinį įgyvendinimą, tačiau medžiagos be ląstelių paprastai nėra pakankamai geros, kad būtų galima sėkmingai išversti pacientus.
„Čia parodome, kad elektrai laidžių komponentų integravimas į biologiškai skaidų elastomerą gali lemti gaminamą medžiagą, kuri duoda biologinius ir funkcinius rezultatus, atitinkančius aukso standartą.
Istoriškai audinių inžinerija rėmėsi ląstelinių pastolių naudojimu, o tai apima audinių ląstelių paėmimą iš biopsijos, ląstelių auginimą ant pastolių panašios medžiagos ir tada pastolių implantavimą į konkretų organą.
Šlapimo pūslės audinių regeneracija arba padidėjimas yra ypač reikalingas sprendžiant neurogeneracines ligas, kurių metu sutrikusi šlapimo pūslės kontrolė ir funkcija, taip pat vėžiu.
Ankstesnis darbas parodė, kad ląsteliniai citrato pagrindo karkasai, skirti šlapimo pūslės regeneracijai, yra saugūs ilgalaikiam naudojimui. Tačiau, pasak Ameer, išliko poreikis be ląstelių biomedžiagų, kurios būtų tvirtesnės ir ekonomiškesnės gaminti.
„Laidžių polimerų įtraukimas į nelaidžias medžiagas gali žymiai pakeisti jų mechanines savybes, pavyzdžiui, padaryti juos trapius, o tai apsunkina jų įgyvendinimą dinaminėse sistemose, tokiose kaip šlapimo pūslė”, – sakė Ameer.
Naudodami pažangią techniką, vadinamą plastifikacine funkcionalizacija, tyrėjai sukūrė ir sukūrė elektrai laidžią biomedžiagą, kuri galėtų geriau palaikyti šlapimo pūslės audinių regeneraciją nei dabartiniai metodai.
„Jis yra elektroaktyvus ir turi joninio laidumo gebėjimą, kuris yra panašesnis į tai, ką turime savo kūne“, – sakė Ameer.
Siekdama įrodyti šio elektroaktyvaus karkaso veiksmingumą šlapimo pūslės audinių regeneracijoje, komanda panaudojo sutrikusios šlapimo pūslės funkcijos gyvūnų modelius. Jie nustatė, kad pastoliai geriau atkūrė gyvūnų audinių regeneraciją ir šlapimo pūslės funkciją nei medžiaga, kurioje yra ląstelių.
Kiti mokslininkų žingsniai, pasak Ameer, bus jų elektrai laidžių pastolių analizavimas naudojant ilgalaikį gyvūnų modelį, kad būtų galima geriau suprasti, kaip pastolių funkcija paveikiama, kai jie degraduoja organų audiniuose.
„Tai tikrai paruošta strategija, kai galite, pavyzdžiui, supakuoti prietaisą ir atidaryti jį chirurgijos komplekte ir atlikti rekonstrukciją be problemų, susijusių su ląstelėmis ir tų ląstelių šaltiniu“, – sakė Ameer. . „Tai gali labai palengvinti visą procesą.”
„Džiaugiuosi šiuo darbu, nes manau, kad jis parodo tikrąjį elektroninių medžiagų potencialą. Galimybė regeneruoti funkcinius audinius nepridedant jokios papildomos stimuliacijos ar biologinių komponentų reiškia, kad esame arčiau sprendimų, kurie pasiektų kliniką ir iš tikrųjų padėtų kurti. pacientų, kuriems reikia geresnių technologijų“, – sakė Rebecca Keate, mokslų daktarė, Northwestern pažangiosios regeneracinės inžinerijos centro doktorantė ir pagrindinė tyrimo autorė.