Biyologlar - Biyolojiye Gerçekçi Yaklaşım

Bazı bitkiler, insan kök hücre iskelet (şablon ) yapılarına form kazandırıyor

---

İnsan fibroblast hücreleri, ortak bağ dokusu hücreleri, decellularized maydanoz üzerinde büyüme. Biyomühendislik laboratuvarından UW-Madison araştırmacıları ekibinden Prof. William Murphy, kemik ve dokuyu onarmak için kullanılabilecek üç boyutlu yapıları yapmak için bitki kullanımını araştırıyor. Credit: Gianluca Fontana/UW-Madison

Wisconsin-Madison Üniversitesi'ndeki bilim adamları, maydanoz, vanilya ve orkideler gibi hücrelerin dekellüler hale getirilmiş kalıplarını kullanarak üç boyutlu şablonlar oluşturmakta ve bu üç boyutlu şablonlar daha sonra insan kök hücreleriyle astarlanıp tohumlanarak büyümeleri optimize edilmektedir.

20 Mart'ta, Biyomedikal Mühendisliği profesörü ve UW-Madison Kök Hücre ve Rejeneratif Tıp Merkezi eş direktörü Prof. Dr. William Murphy ve araştırmacılar bir kök hücre kullanarak kas, organ ve kemik onarımı için kullanılabilecek küçük yapılar oluşturmak için ucuz ve ölçeklenebilir bir teknoloji bulmuştur.

UW-Madison doktora sonrası araştırmacısı Gianluca Fontana, "Doğa bize bitkilerde muazzam bir yapı rezervuarı sağlamaktadır. İstediğiniz yapıyı seçebilirsiniz." diyor.

Yeni teknoloji, bitkilerin zarif, verimli yapı özelliklerini (mukavemet, sertlik, gözeneklilik, düşük kütle ve en önemlisi yüzey alanı) kullanır. Bu teknoloji biyomedikal uygulamalar için hammadde yapıları oluşturmak üzere 3 boyutlu baskı ve enjeksiyon kalıplama gibi mevcut yöntemlerin sınırlamalarının aşılmasına yardımcı olabilir.

Murphy, "Bitkiler hacim oranı açısından çok yüksek yüzey alanlarına sahip oldukları için gerçekten özel malzemelerdir ve gözenek yapısı sıvı taşınımı için benzersiz bir şekilde tasarlanmıştır. Bitki ekosistemindeki geniş çeşitlilik  her boyut ve şekle sahiptir. Bitkiler, yeni dokuları ve organları yetiştirme konusunda olağanüstü derecede iyidir. Ve doğada binlerce farklı bitki türü bulunmaktadır. Bunlar doku mühendisliği uygulamaları için yeni malzemelerin yapı taşlarını temsil ediyor. " diyor.

Doku mühendisliği için iskele yapmaya yönelik yeni yaklaşım, yeşil bitkilerin hücre duvarlarının ana bileşeni olan selüloza bağlıdır. Wisconsin ekibi, bitkiyi oluşturan diğer tüm hücrelerin sıyrılmasının ve kalan selülozların kimyasallarla işlenmesinin, minyatür yapılara yapışması ve büyümesi için fibroblastlar gibi insan kök hücrelerini teşvik ettiğini buldu.

Fontana'ya göre, iskele içine tohumlanan kök hücreler, iskele yapısının deseni boyunca kendilerini hizalamak eğilimindedirler.

Bitki şablonlarının bir diğer kritik avantajı, bunların yapılıp manipüle edilebildiği görünür kolaylıktır. Çok esnektirler, farklı boyut ve şekillerde bir aralık oluşturmak için kolayca kesilebilir, rulo yapılabilir veya istiflenebilirler. Ayrıca yenilenebilir, kitlesel üretimleri kolaydır ve ucuzdurlar.

Şablonlar henüz bir hayvan modelinde test edilmektedir ancak yakın gelecekte bu çalışmaları yapmak için planlar sürdürülmektedir.

Murphy "Zehirlilik pek olası değildir, ancak bu bitki iskeleleri bir memeliye implante edilirse bağışıklık tepkileri potansiyeline sahiptir. Yaklaşımımızdaki belirgin bağışıklık tepkileri daha az olasıdır, çünkü bitki hücreleri iskelelerden uzaklaştırılmıştır," diyor. 

Kaynakça:

Materials provided by University of Wisconsin-Madison. Original written by Terry Devitt. Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

1. Anirudha Singh, David Lee, Nikolai Sopko, Hotaka Matsui, Praveena Sabnekar, Xiaopu Liu, Jennifer Elisseeff, Mark P. Schoenberg, Kenneth Pienta, Trinity J. Bivalacqua. Biomanufacturing Seamless Tubular and Hollow Collagen Scaffolds with Unique Design Features and Biomechanical Properties. Advanced Healthcare Materials, 2017; 6 (5): 1601136

DOI: 10.1002/adhm.201601136

University of Wisconsin-Madison. "Parsley and other plants lend form to human stem cell scaffolds." ScienceDaily. ScienceDaily, 21 March 2017.

<www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170321092738.htm>

Çeviren ve Derleyen: Minenur Kalyoncu

---