Ingeniører gør injicerbare væv til en realitet

En simpel injektion, der kan hjælpe med at genskabe beskadiget væv, har længe været drømmen for både læger og patienter. En ny undersøgelse fra forskere ved UBC Okanagan flytter den drøm tættere på virkeligheden med en enhed, der gør indkapsling af celler meget hurtigere, billigere og mere effektivt.

"Idéen om at injicere forskellige slags vævsceller er ikke ny, " siger Keekyoung Kim, assisterende professor i ingeniørvidenskab ved UBC Okanagan og studiemedforfatter. "Det er et lokkende koncept, fordi ved at introducere celler i beskadiget væv, vi kan overlade kroppens egne processer til at vokse igen og reparere en skade."

Kim siger, at alt fra brækkede knogler til overrevne ledbånd kunne drage fordel af denne form for tilgang og foreslår, at selv hele organer kan repareres, efterhånden som teknologien forbedres.

Problemet, han siger, er, at celler i sig selv er sarte og har en tendens til ikke at overleve, når de sprøjtes direkte ind i kroppen.

"Det viser sig, at for at sikre celleoverlevelse, de skal være indkapslet i en belægning, der beskytter dem mod fysisk skade og fra kroppens eget immunsystem, " siger Mohamed Gamal, doktorand i biomedicinsk teknik og studielederforfatter. "Men det har været ekstremt svært at lave den slags celleindkapsling, hvilket indtil nu er blevet gjort på en meget kostbar måde, tidskrævende og spildende proces."

Kim og Gamal har løst det problem ved at udvikle en automatiseret indkapslingsenhed, der omslutter mange celler i en mikrogel ved hjælp af en specialiseret blå laser og renser dem for at producere en ren brugbar prøve på få minutter. Fordelen ved deres system er, at over 85 procent af cellerne overlever, og processen kan let skaleres op.

"Forskning på dette område er blevet hæmmet af omkostningerne og manglende tilgængelighed af masseproducerede celleindkapslede mikrogeler, " siger Kim. "Vi har løst det problem, og vores system kunne levere tusinder eller endda titusinder af celleindkapslede mikrogeler hurtigt, supercharger dette felt inden for bioteknologi."

Ud over at udvikle et system, der er hurtigt og effektivt, Gamal siger, at udstyret består af let tilgængelige og billige komponenter.

"Ethvert laboratorium, der udfører denne form for arbejde, kunne oprette et lignende system alt fra et par hundrede til et par tusinde dollars, hvilket er ret overkommeligt for laboratorieudstyr, " siger Gamal.

Teamet ser allerede på næste skridt, som vil være at indlejre forskellige slags stamceller - celler, der endnu ikke er differentieret til specifikke vævstyper - i mikrogelerne sammen med specialiserede proteiner eller hormoner kaldet vækstfaktorer. Idéen ville være at hjælpe stamcellerne med at omdanne sig til den passende vævstype, når de først er injiceret.

"Jeg er virkelig spændt på at se, hvor denne teknologi går videre, og hvad vores indkapslede stamceller er i stand til."

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Lab on a Chip .