Högt anpassade nanofibrer skapade av fibroblaster bildar en biologisk ställning som kan visa sig vara en idealisk grund för konstruerade vävnader. Stamceller placerade på ställningen trivdes, och det hade den extra fördelen att provocera fram ett mycket lågt immunsvar. Kredit:Feng Zhao
Våra celler lever inte i ett vakuum. De är omgivna av ett komplex, närande matris som är väsentlig för många biologiska funktioner, inklusive tillväxt och läkning.
I alla flercelliga organismer, inklusive människor, celler gör sin egen extracellulära matris. Men i labbet, forskare som försöker odla vävnad måste tillhandahålla en ställning för celler att haka fast vid när de växer och förökar sig. Denna konstruerade vävnad har potential att reparera eller ersätta praktiskt taget vilken del av våra kroppar som helst.
Vanligtvis, forskare konstruerar ställningar av syntetiska material eller naturliga ämnen från djur eller människor. Alla har sina styrkor och svagheter, men inga byggnadsställningar som odlats i en petriskål har kunnat efterlikna den välorganiserade strukturen hos matrisen gjord av levande varelser, åtminstone tills nu.
Feng Zhao från Michigan Technological University har övertygat fibroblaster, celler som gör den extracellulära matrisen, att göra just en sådan välorganiserad ställning. Dess fibrer är bara 80 nanometer i diameter, liknande fibrer i en naturlig matris. Och, eftersom hennes ställning är gjord av celler, den är sammansatt av samma intrikata blandning av helt naturliga proteiner och sockerarter som finns i kroppen. Plus, dess nanofibrer är lika högt anpassade som nykammat hår.
Tricket var att orientera cellerna på ett nano-galler som styrde deras tillväxt-och skapandet av ställningen.
"Cellerna gjorde jobbet, " sa Zhao. "Materialet de gjorde är ganska enhetligt, och det är naturligtvis helt biologiskt."
Stamceller placerade på hennes ställning trivdes, och det hade den extra fördelen att provocera fram ett mycket lågt immunsvar.
"Vi tror att det här har stor potential, "sa hon." Jag tror att vi kan använda det här för att konstruera mjukare vävnader, som hud, blodkärl och muskler. "