Journalen Materialia har nyligen publicerat resultatet av forskning utförd av en grupp forskare inklusive flera från institutionen för fysikalisk kemi vid UPV-EHU:s fakultet för naturvetenskap och teknik och BCMaterials, och andra från centra vid University of Minho (Portugal). I detta arbete utvecklade forskargruppen ett nytt kompositmaterial som kan användas för vävnadsteknik, speciellt för att regenerera benvävnad. "Det slutliga målet med denna forskningslinje skulle vara att kunna generera vävnad som sedan kan implanteras för att behandla bensjukdomar, sade José Luis Vilas-Vilela, chef för UPV/EHU:s institution för fysikalisk kemi och en av författarna till denna studie.

Materialet som utvecklats består av en ställning eller matris som i sin tur består av en av huvudkomponenterna i silke (fibroin), ett biokompatibelt material av naturligt ursprung, och som är laddad med magnetiska nanopartiklar. Syftet med att lägga till nanopartiklarna var att göra materialet "magnetoaktivt" så att de skulle svara när ett magnetfält appliceras på dem och på så sätt överföra mekaniska och elektriska stimuli till cellerna. "Införandet av stimuli, som kan vara elektriska, magnetisk, mekanisk eller av annan typ, har visat sig uppmuntra celltillväxt och differentiering, eftersom denna procedur på något sätt härmar den cellulära mikromiljön och imiterar de stimuli som uppstår i den miljö där cellerna utför sina funktioner, " förklarade forskaren.

Positiv in vitro-studie

Denna studie genomfördes in vitro, och två metoder testades för att erhålla fibroinmatrisen:i en, filmer skapades, och i den andra, ett slags tyg framställdes genom sammanvävning av fibrerna. "Det här är två ganska bra metoder för att bygga denna ställning som simulerar den extracellulära matrisen, stödet till vilket cellerna kan fästa sig för att växa, " specificerade forskaren. De magnetoaktiva nanopartiklarna utgör också en del av strukturen eftersom de har införlivats i fibroinet. Så när vi applicerar ett magnetfält, vi åstadkommer ett svar från dessa nanopartiklar, som vibrerar och därmed deformerar strukturen, de sträcker det och överför den mekaniska påfrestningen till cellerna, " han sa.

Denna Ph.D. hållare i kemi säger att resultaten har visat dem att båda typerna av matris eller ställning "uppmuntrar celltillväxt; filmtypen fungerar bättre, cellerna växer bättre, men mer än något annat, vi har bekräftat, för första gången, att den magnetiska stimulansen utövar en positiv effekt på celltillväxt."

Detta har inneburit ett steg framåt i forskningsgruppen för denna forskargrupp i jakten på lämpliga material och metoder för vävnadstillverkning. "Vi vet att vårt mål är långsiktigt och nu tar vi de första stegen. Vi utvecklar olika typer av material, stimuli och processer så att vi kan ha medel för att åstadkomma regenerering av olika vävnader. Dessutom, Tanken skulle vara att använda stamcellerna från patienterna själva och kunna differentiera dem mot den typ av cell vi vill bilda vävnaden med, vare sig det är ben, muskel, hjärta eller vad som kan behövas. Det skulle vara det slutliga målet mot vilket vi redan tar betydande steg, " han sa.

För att uppnå det slutliga målet, denna forskargrupp behöver möta olika utmaningar. De mest omedelbara skulle vara, enligt experten, "att kombinera olika stimuli och infoga en variant i de redan tillämpade, såsom riktningen i vilken deformationen av den använda strukturen appliceras. Vi måste också utforska cellviabilitet och funktionalitet, hur cellerna matas och hur avfallet de producerar utvinns. Det finns många faktorer som behöver göra framsteg, men det som har uppnåtts sporrar oss att fortsätta, " avslutade han.