В Пусане разработали новый метод 3D-биопечати жировой ткани

0 0

Южнокорейские ученые считают, что материал можно будет использовать для восстановления поврежденных органов.

Жировая ткань, которая служит эндокринным органом, вырабатывает различные молекулы, регулирующие восстановление других повреждённых тканей, в том числе кожи. Таким образом, жировую ткань потенциально можно использовать для восстановления повреждённых органов. Технология трёхмерной (3D) биопечати произвела революцию в регенеративной медицине, позволив создавать искусственные и функциональные 3D-органы или ткани, в том числе жировую ткань. Однако используемые в настоящее время методы биопроизводства тканей не могут воспроизвести естественную структуру и плотно расположенные липидные капли жировой ткани, что препятствует терапевтическому применению 3D-печати жировой ткани.

Чтобы преодолеть это ограничение, исследовательская группа, возглавляемая доцентом Бен Су Кимом из Национального университета Пусана, Корея, разработала новый подход к биофабрикации жировой ткани. Этот документ доступен онлайн 02 февраля 2025 года в Advanced Functional Materials. Изюминкой этого исследования стала разработка гибридного биоинъектора, представляющего собой комбинацию 1% децеллюляризованного внеклеточного матрикса, полученного из жировой ткани, и 0,5 процента альгината. Эти гибридные биочернила ограничивали миграцию преадипоцитов, предшественников жировых клеток, и способствовали их дифференцировке.

При стандартных условиях культивирования преадипоциты имеют тенденцию к размножению и миграции, препятствуя образованию липидных капель, необходимых для функционирования жировой ткани. Гибридные биочернила, разработанные в этом исследовании, сохраняют физиологические свойства жировой ткани.

Бен Су Ким, доктор, автор исследования

Кроме того, диаметр ≤ 600 мкм обеспечивал достаточную доставку питательных веществ и кислорода в созданную жировую ткань. Кроме того, биопечатные жировые ткани, расположенные на расстоянии ≤ 1000 мкм друг от друга, способствовали адипогенезу посредством паракринной передачи сигналов. Оптимизированные 3D-биопечатные жировые ткани быстро способствовали миграции клеток кожи в лабораторных условиях, регулируя уровни экспрессии белков, связанных с миграцией клеток (MMP2, COL1A1, KRT5 и ITGB1).

Чтобы изучить влияние биопечатных жировых тканей in vivo, авторы подготовили тканевую конструкцию, состоящую из жировых и дермальных модулей. Эту тканевую конструкцию имплантировали мышам с кожными ранами. Результаты показали, что тканевая конструкция способствует заживлению ран у мышей, вызывая повторную эпителизацию, ремоделирование тканей и формирование кровеносных сосудов, а также регулирует экспрессию белков, связанных с дифференцировкой клеток кожи.

Эти результаты демонстрируют потенциал биопечати как основной технологии в области прецизионной медицины и регенеративной терапии, стимулируя новую волну медицинских инноваций. Ожидается, что коммерциализация технологии 3D-биопечати приведёт к значительному росту рынка производства тканей по индивидуальному заказу. Больницы и исследовательские институты, вероятно, будут всё чаще использовать персонализированные системы биопечати для лечения пациентов и медицинских исследований.

Метод, разработанный в ходе этого исследования, имеет различные применения. По словам ведущего автора Джей-Сон Ли, 3D-биопечать эндокринных тканей способствует регенерации кожи, что указывает на их потенциальное применение в регенеративной медицине. В то время как современные процедуры пересадки жировой ткани характеризуются низкой выживаемостью и постепенной резорбцией, наши гибридные биочернила улучшают эндокринную функцию и жизнеспособность клеток, потенциально преодолевая эти ограничения. Этот подход может быть особенно полезен для лечения хронических ран, таких как диабетические язвы на ногах, пролежни и ожоги

Ученые: управление 5G и 6G сетей надо передать ИИ ради более высоких скоростей.