Regenerasi jaringan lunak dalam lingkungan mikro perancah bebas sel

Regenerasi jaringan lunak dalam lingkungan mikro perancah bebas sel

Dalam laporan baru yang sekarang diterbitkan di Laporan Ilmiah, Irini Gerges dan tim ilmuwan di Italia dan AS mempelajari pentingnya isyarat biomekanik dan biokimiawi untuk menciptakan kondisi kultur yang cocok untuk lingkungan mikro regeneratif tiga dimensi (3D) dan pembentukan jaringan lunak. Tim mengamati perubahan adipogenesis relatif terhadap sifat mekanik 3D dan menciptakan gradien lingkungan mikro tiga dimensi dengan kekakuan yang berbeda. Hasilnya menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam proporsi jaringan adiposa, sambil mengurangi kekakuan lingkungan mikro mekanis 3D. Mereka membandingkan efek pengkondisian mekanis ini dengan regulasi biokimia dengan memuat lingkungan ekstraseluler dengan stimulan biologis. Hasilnya menunjukkan pengkondisian mekanis dan biokimiawi cukup untuk meningkatkan adipogenesis dan mempengaruhi remodeling jaringan. Pekerjaan ini dapat membuka jalan baru untuk merancang perancah 3D untuk membentuk lingkungan mikro yang meregenerasi jaringan lunak dan adiposa dalam jumlah besar untuk implikasi praktis dan langsung dalam bedah rekonstruktif dan kosmetik.

Rekonstruksi jaringan lunak

Pendekatan rekonstruksi jaringan lunak bergantung pada pengisi inert atau cangkok autologus; oleh karena itu, ada kebutuhan klinis yang tidak terpenuhi untuk solusi efektif untuk memulihkan jaringan lunak setelah operasi. Pendekatan berbasis perancah bebas sel adalah solusi yang menjanjikan karena biokompatibilitasnya, kemampuan beradaptasinya terhadap jaringan target, efektivitas biaya, dan kepatuhan terhadap standar manufaktur internasional. Scaffolds sintetis adalah solusi klinis yang terukur karena dapat menghindari rintangan regulasi dan manufaktur dibandingkan dengan terapi berbasis sel. Perancah tiga dimensi (3D) untuk meregenerasi volume jaringan lunak yang relevan secara klinis telah memperoleh kemajuan yang cukup besar di tingkat klinis seperti yang terlihat pada perancah kelas medis. Keterbatasan bahan hasil dari kekakuan lokal yang tinggi dari filamen polimer dibandingkan dengan jaringan target. Oleh karena itu penting untuk mengembangkan perancah khusus untuk regenerasi jaringan adiposa untuk mengatur isyarat biomekanik untuk mencapai sel yang sesuai dan interaksi biomaterial yang mendasar untuk adipogenesis. Tim membahas faktor kunci dari kinerja biologis biomaterial berpori cross-linked berbasis poliuretan sebagai perancah untuk regenerasi jaringan lunak dengan berfokus pada peran kimia polimer dan arsitektur mikro. Dalam karya ini, Gerges et al. memodifikasi komposisi segmen triol poliester untuk mensintesis gradien perancah berpori yang memiliki sifat fisiokimia dan morfologi yang serupa dengan kekakuan substrat yang beragam untuk memahami dampak isyarat mekanis pada adipogenesis.

Regenerasi jaringan lunak dalam lingkungan mikro perancah bebas sel Percobaan

Para ilmuwan meningkatkan lingkungan mikro regeneratif dengan menggunakan perancah yang diisi dengan agonis reseptor yang diaktifkan proliferator peroksisom Rosiglitazone untuk menginduksi diferensiasi adiposit. Mereka menyelidiki dampak lingkungan mekanik pada kinerja in vivo perancah dengan menyempurnakan sifat mekanik perancah tanpa mengubah atau mengubah karakter fisikokimia yang tersisa. Dengan memvariasikan tingkat ikatan silang, dimensi pori, dan rasio segmen keras dan lunak yang menyatukan struktur makromolekul, tim tersebut mengatur sifat mekanik busa poliuretan ikatan silang. Gerges dkk. kemudian difokuskan pada derajat kristalinitas segmen lunak dan menjaga rasio antara inisiator dan monomer konstan, untuk mempertahankan berat molekul rata-rata bahan yang sama. Setelah melakukan uji kompresi pada tiga versi formulasi perancah, tim mengubah rasio antara domain amorf dan kristal dari poliester untuk berhasil mendapatkan tiga jenis formulasi perancah. Para peneliti memperlakukan semua perancah dalam penelitian ini dengan poli-L-lisin untuk mempromosikan adhesi sel pada permukaan material untuk interaksi sel-biomaterial non-spesifik.

Regenerasi jaringan lunak dalam lingkungan mikro perancah bebas sel

Memahami fungsi bahan perancah

Setelah menerapkan perancah pada model hewan, para ilmuwan tidak mengamati kelainan di dalamnya, dan mereka melakukan pemeriksaan histologis pada perancah setelah pengambilannya. Mereka mencatat pembentukan kapsul di sekitar perancah dengan jumlah sedang makrofag dan sel raksasa berinti banyak yang terkait dengan infiltrat inflamasi kronis di ketiga kelompok perancah. Di antara kelompok-kelompok yang diuji, bahan perancah dengan modulus elastisitas terendah mempertahankan persentase jaringan adiposa tertinggi. Gerges dkk. selanjutnya menyelidiki dampak regulasi biokimia oleh pelepasan lokal molekul agonis reseptor yang diaktifkan proliferasi peroksisom dalam kerangka biomekanik netral. Konsentrasi molekul cukup untuk mengaktifkan reseptor yang sesuai pada sel yang menyerang perancah dari jaringan sekitarnya yang berdekatan. Tim memuji peningkatan signifikan dalam jaringan adiposa di perancah yang dirawat ke lingkungan bebas sel yang disebabkan oleh pengaktifan reseptor spesifik.

Regenerasi jaringan lunak dalam lingkungan mikro perancah bebas sel

Outlook

Dengan cara ini, Irini Gerges dan rekan mempelajari pentingnya isyarat biomekanik dan biokimia untuk mengembangkan lingkungan mikro regeneratif 3D untuk pembentukan jaringan lunak berdasarkan dua set eksperimen spesifik pada model hewan. Hasilnya menyoroti infiltrasi jaringan adiposa dengan penurunan kekakuan scaffold, dan manfaat sifat mekanik scaffold untuk meregenerasi jaringan adiposa sambil menghambat pembentukan jaringan fibrosa. Hasilnya mengkonfirmasi kapasitas faktor mekanik dan biokimia untuk sama-sama mempromosikan pembentukan jaringan adiposa di bawah pengaturan yang dijelaskan, untuk menunjukkan bahwa pensinyalan mekanis yang memadai dapat meningkatkan adipogenesis dengan secara signifikan mempengaruhi diferensiasi sel.

Kami ingin memberi tahu Anda tentang proyek lain yang sangat menarik yang membantu menghasilkan uang di dunia modern: Sinyal perdagangan tentang pompa cryptocurrency yang akan datang di Binance pertukaran dari saluran Telegram rahasia investor. Tonton di YouTube tentang sinyal pompa kripto dan pedagang klub VIP.