Många av de komplexa vikta formerna som bildar däggdjursvävnader kan återskapas med mycket enkla instruktioner, UC San Francisco bioingenjörer rapporterar 28 december i tidningen Utvecklingscell . Genom att mönstra mekaniskt aktiva mus- eller mänskliga celler till tunna lager av extracellulära matrisfibrer, forskarna kunde skapa skålar, spolar, och krusningar ur levande vävnad. Cellerna samarbetade mekaniskt genom en bana av dessa fibrer för att fälla ihop sig på förutsägbara sätt, efterlikna naturliga utvecklingsprocesser.

"Utveckling börjar bli en duk för teknik, och genom att bryta ner komplexiteten i utvecklingen till enklare tekniska principer, forskare börjar förstå bättre, och slutligen kontrollera, den grundläggande biologin, säger seniorförfattaren Zev Gartner, del av Center for Cellular Construction vid University of California, San Francisco. "I detta fall, den mekaniska aktiva cellens egen förmåga att främja förändringar i vävnadsform är ett fantastiskt chassi för att bygga komplexa och funktionella syntetiska vävnader. "

Labs använder redan 3D-utskrift eller mikroformning för att skapa 3D-former för vävnadsteknik, men den slutliga produkten saknar ofta viktiga strukturella egenskaper hos vävnader som växer enligt utvecklingsprogram. Gartnerlabbets tillvägagångssätt använder en precisions 3D-cellmönsterteknik som kallas DNA-programmerad sammansättning av celler (DPAC) för att sätta upp en första rumslig mall för en vävnad som sedan viker sig till komplexa former på sätt som replikerar hur vävnader samlar sig hierarkiskt under utveckling .

"Vi börjar se att det är möjligt att bryta ner naturliga utvecklingsprocesser till tekniska principer som vi sedan kan återanvända för att bygga och förstå vävnader, "säger författaren Alex Hughes, en postdoktor vid UCSF. "Det är en helt ny vinkel inom vävnadsteknik."

"Det var förvånande för mig om hur bra denna idé fungerade och hur enkelt cellerna beter sig, "Gartner säger." Denna idé visade oss att när vi avslöjar robusta utvecklingsdesignprinciper, vad vi kan göra med dem ur ett teknikperspektiv begränsas bara av vår fantasi. Alex kunde skapa levande konstruktioner som formförändrades på ett sätt som var mycket nära vad våra enkla modeller förutspådde. "

Gartner och hans team är nu nyfikna på att lära sig om de kan sy utvecklingsprogrammet som styr vävnadsveckning tillsammans med andra som styr vävnadsmönster. De hoppas också kunna börja förstå hur celler differentierar sig som svar på de mekaniska förändringarna som uppstår under vävnadsveckning in vivo, inspirera från specifika stadier av embryoutveckling.