Nous savons que nos organes sont pris en charge par le sang. Nous savons que le sang est livré à nos différentes cellules à travers un réseau de vaisseaux sanguins. Ce que nous ne savons pas est de savoir comment créer une amende de trois dimensions du réseau de vaisseaux dans le laboratoire de bioingénierie tissulaire. Des chercheurs de l’Université Vanderbilt trouvé un indice dans une source improbable: la barbe à papa. Ils ont juste publié leurs résultats dans les Avancées de soins de Santé Matériaux.
Les laboratoires ont longtemps cultivé des cellules dans de minces feuilles sur l’eau des gels à base appelé hydrogels. Les gels ont fait le travail de la livraison de nutriments et enlever les déchets, mais seulement à de très près. Les scientifiques ont de la difficulté à créer des réseaux capillaires qui seraient nécessaires à l’appui de tissus plus épais. Les cellules va commencer à former des capillaires, mais ces capillaires sont de croissance lente, et souvent trop grand.
Tous les tissus coupés de ce réseau de soutien à mourir. De ce fait, frustré de n’importe quel laboratoire d’essayer de croître bioingénierie tissulaire. Pour faire des tissus de l’épaisseur nécessaire pour les organes, les laboratoires devraient créer un incroyablement complexe réseau de fines chaînes—chose avec presque une barbe à papa à la cohérence.
Cette comparaison de la barbe à papa inspiré l’auteur principal de Leon Bellan à sortir et d’acheter une machine à barbe à papa de la Cible, à l’aide de tourner son propre fils. Il a trouvé qu’ils étaient sur la même taille que les capillaires—en vertu de la taille d’un cheveu humain—ce qui en fait une méthode prometteuse pour la construction des canaux de structures. Score un pour le sucre.
Malheureusement, le sucre n’est pas la réponse à tous les problèmes de la vie. Il permet de créer un réseau de canaux qui pourraient cellules de soutien, mais il se dissout trop facilement. Ainsi les chercheurs à mettre de côté la machine à barbe à papa et conçu quelque chose de plus spécialisé. Ils sont venus avec une machine qui fonctionnait de façon similaire aux machines à barbe à papa, sauf qu’au lieu de filer du sucre, elle tourne un polymère appelé Poly(N-isopropylacrylamide), ou de PNIPAM. PNIPAM obtient filé dans un nuage de fibres, et une solution de cellules humaines dans de la gélatine (pas d’hydrogel) est versée sur elle. Finalement, la gélatine se durcit.
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Tout cela se passe à 98,6 degrés fahrenheit. Bien que l’idéal de la température du corps, la chaleur n’est pas à l’avantage des cellules—c’est pour le bénéfice du PNIPAM. Le polymère est insoluble dans l’eau lorsqu’il est chaud, mais quand il descend en dessous de 32 degrés, soudain, il s’évanouit. Quand elle fond, elle laisse derrière elle un réseau dense de canaux dans la grosse masse des cellules, par lequel l’oxygène et des éléments nutritifs contenant un liquide peut être pompé. Cela pourrait faire pour les tissus épais que jamais quelqu’un a besoin d’eux.
“Certaines personnes dans le domaine crois que cette approche est un peu fou,” dit Bellan dans un communiqué. “Mais maintenant, nous avons montré que nous pouvons utiliser cette technique pour faire des réseaux microfluidiques qui imitent les trois dimensions du système capillaire dans le corps humain dans une cellule d’une façon amicale. Généralement, il n’est pas difficile de faire deux dimensions des réseaux, mais l’ajout de la troisième dimension est beaucoup plus difficile; avec cette approche, nous pouvons faire de notre système en trois dimensions comme on les aime.”
[Avancé de soins de Santé Matériaux, machines à barbe à papa peut détenir la clé pour la fabrication d’organes artificiels]
Top Image:Vinc3PaulS image du Bas: Bellan Lab / Vanderbilt.