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La novela péptido-basó promesa del asimiento de los hidrogeles la gran para los usos de la ingeniería del tejido

los andamios de la Tejido-ingeniería construidos alrededor de los péptidos ultracortos ofrecen una nueva plataforma para estudiar la regeneración del hueso en el laboratorio.

Los péptidos desarrollados en KAUST uno mismo-montan en a cartílago-como el hidrogel que imita la matriz natural que apuntala la formación del hueso en la carrocería. Sus propiedades fisiológico relevantes permiten a este biomaterial célula-cómodo soportar el incremento y el revelado de las células del precursor de la médula. También permite a los vasos sanguíneos tubulares tomar la forma, que es una parte crítica de la salud y de la reparación del hueso.

Nuestro sistema es un modelo simple, eficiente y robusto que se asemeja de cerca a la configuración compleja del tejido nativo del hueso. Usando éstos los hidrogeles péptido-basados, podemos ahora construir los modelos de la enfermedad 3D para la ingeniería del tejido, la investigación biomédica y la prueba de la droga.”

Salwa Alshehri, Ph.D. Student

Los investigadores de KAUST, llevados por profesor Charlotte Hauser de la bioingeniería, habían mostrado previamente que sus péptidos ultracortos se podrían mezclar con las células en la boquilla de una impresora 3D para crear un tipo de bioink que, una vez que estuvo expulsado, solidificaría inmediatamente en forms2 deseado. Pero era no entendible si el material sintetizado podría sostener la complejidad completa del revelado del hueso, que incluye la adherencia, la extensión y la diferenciación de células madres hueso-específicas, junto con la incursión de los vasos sanguíneos necesarios para la transferencia y el retiro nutritivos del metabólico-desecho.

Alshehri puso la plataforma a la prueba. Ella y Hauser, así como el estudiante Hepi Hari Susapto del Ph.D., ajustaron la rigidez de sus hidrogeles alterando la concentración de péptidos en su mezcla. Una vez que tenían las propiedades mecánicas correctas para el incremento del hueso, los investigadores sembraron los andamios con las células madres mesenquimales tuétano-derivadas hueso. Dentro de estas construcciones 3D, las células mantuvieron su capacidad para la uno mismo-renovación y, bajo condiciones apropiadas, podían convertir en las células de hueso-formación del osteocyte.

Las personas de KAUST entonces fueron un paso más allá. Los investigadores agregaron las células llevadas de las venas umbilicales humanas sus andamios del mini-hueso y encontraron que el material podría soportar una red densa de la formación del vaso sanguíneo también. “Nuestro modelo acomodó con éxito más de un tipo de la célula sin cualquier compromiso sobre su viabilidad,” dice a Alshehri, que ahora espera desarrollar los modelos aún más sofisticados del tejido del hueso para la evaluación en los modelos animales y, eventual, como terapia regeneradora para los pacientes con enfermedad del hueso.

Alshehri, Hauser y sus colegas también están observando para ampliar la plataforma en otros usos médicos, no apenas regeneración del hueso. “Puesto que los vasos sanguíneos son una parte integrante de tejidos nativos,” Alshehri dice, “la cultura acertada de células endoteliales en 3D dentro de estos hidrogeles mantiene una gran promesa para los usos de la ingeniería del tejido en general.”

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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.