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Grande promessa a tenuta basata a peptide novella degli idrogel per le applicazioni di assistenza tecnica del tessuto

le impalcature di Tessuto-assistenza tecnica costruite intorno ai peptidi ultracorti forniscono una nuova piattaforma per lo studio della rigenerazione dell'osso in laboratorio.

I peptidi sviluppati a KAUST auto-montano in un idrogel del tipo di cartilagine che imita la matrice naturale che sostiene la formazione dell'osso nell'organismo. I sui beni fisiologicamente pertinenti permettono a questo a biomateriale adatto a cella di sostenere la crescita e sviluppo delle celle del precursore del midollo osseo. Egualmente permette ai vasi sanguigni tubolari di definirsi, che è una parte critica di salubrità e di riparazione dell'osso.

Il nostro sistema è un modello semplice, efficiente e robusto che somiglia molto attentamente all'architettura complessa del tessuto indigeno dell'osso. Facendo uso di questi a idrogel basati a peptide, possiamo ora sviluppare i modelli di malattia 3D per assistenza tecnica del tessuto, la ricerca biomedica e la prova della droga.„

Salwa Alshehri, Ph.D. Student

I ricercatori di KAUST, piombo dal professor Charlotte Hauser della bioingegneria, precedentemente avevano indicato che i loro peptidi ultracorti potrebbero essere misti con le celle nell'ugello di una stampante 3D creare un tipo di bioink che, una volta che espulso, immediatamente solidificherebbe in forms2 desiderato. Ma era poco chiaro se il materiale sintetico potesse sostenere la grande complessità dello sviluppo dell'osso, che comprende l'aderenza, la diffusione e la differenziazione delle cellule staminali osso-specifiche, con l'incursione dei vasi sanguigni stati necessari per il trasferimento e la rimozione nutrienti dello metabolico-spreco.

Alshehri ha messo la piattaforma alla prova. Lei e Hauser, insieme allo studente Hepi Hari Susapto di Ph.D., hanno regolato la rigidezza dei loro idrogel alterando la concentrazione di peptidi nella loro miscela. Una volta che avessero il diritto i beni meccanici per la crescita dell'osso, i ricercatori hanno seminato le impalcature con le cellule staminali mesenchymal midollo-derivate osso. Dentro queste costruzioni 3D, le celle hanno mantenuto la loro capacità per il auto-rinnovo e, nelle circostanze appropriate, potrebbero convertire in celle diformazione del osteocyte.

Il gruppo di KAUST poi ha fatto un passo avanti. I ricercatori hanno aggiunto le celle catturate dai filoni ombelicali umani alle loro impalcature dell'mini-osso ed hanno trovato che il materiale potrebbe supportare una rete densa di formazione del vaso sanguigno pure. “Il nostro modello ha accomodato con successo più di un tipo delle cellule senza qualsiasi compromesso sulla loro attuabilità,„ dice finalmente Alshehri, che ora spera di sviluppare i modelli ancor più specializzati del tessuto dell'osso per la valutazione nei modelli animali e, come terapia a ricupero per i pazienti con la malattia dell'osso.

Alshehri, Hauser ed i loro colleghi egualmente stanno guardando per estendere la piattaforma in altre applicazioni mediche, non appena rigenerazione dell'osso. “Poiché i vasi sanguigni sono una parte integrante di tessuti indigeni,„ Alshehri dice, “la riuscita cultura delle celle endoteliali in 3D all'interno di questi idrogel tiene una grande promessa per le applicazioni di assistenza tecnica del tessuto in generale.„

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Journal references:
  • Alshehri, S., et al. (2021) Scaffolds from self-assembling tetrapeptides support 3D spreading, osteogenic differentiation, and angiogenesis of mesenchymal stem cells. Biomacromolecules. doi.org/10.1021/acs.biomac.1c00205.
  • Susapto, H.H., et al. (2021) Ultrashort peptide bioinks support automated printing of large-scale constructs assuring long-term survival of printed tissue constructs. Nano Letters. doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c04426.