Forskere foregår i skabelsen af ​​programmerbare kunstige væv fra syntetiske celler

Forskere har skabt nye kunstige væv, der efterligner nogle af de komplekse egenskaber og evner af levende væv, baner vejen mod hidtil usete fremskridt inden for medicin, blød robotik, og mikroteknik. Universitetet i Bristol ledede gennembrud, udgivet i Avancerede materialer , rapporterer den første måde at producere centimeterstore kunstige væv af enhver form og med komplekse interne strukturer.

Et hold, ledet af Dr. Pierangelo Gobbo fra universitetets kemiskole, udviklede den nye teknik og brugte den til at samle millioner af klæbrige syntetiske celler, kaldet "protoceller, "ind i kunstige væv, der er i stand til at kommunikere med hinanden såvel som med deres ydre miljø. Tidligere er protokeller blevet arbejdet individuelt, men forskerne fandt ud af, at når cellerne blev kombineret i en gruppe for at danne protocellulære materialer, interagerede de sammen og viste avancerede muligheder.

Den innovative metode, kaldet "flydende skimmel teknik, "tillod teamet at skabe fritstående protocellulære materialer af enhver størrelse og form. Det lette også samlingen af ​​mønstrede og lagdelte protocellulære materialer gennem omhyggelig opstilling af forskellige typer protoceller.

Teamet programmerede derefter specifikt adfærden for protocellerne, der omfatter materialet, så når bølger af kemikalier blev sendt ind i miljøet, protocellerne reagerede sammen, og det var muligt at udtrække vigtig fysisk og kemisk information fra deres kollektive reaktion. Dette kunne, for eksempel, føre til en ny metode til at studere, hvordan et lægemiddel bevæger sig og distribueres inde i levende væv.

Teamet angiver fremover, at det kunne være muligt at podede protocellulære materialer på organer for at levere målrettede terapier, eller at bruge disse kunstige væv som organoider til tæt at replikere in vivo -miljøer til lægemiddelscreeninger og reducere dyreforsøg. Vævene kan også bruges til at samle den næste generation af bløde robotter drevet af kemikalier, der er tilgængelige i miljøet.

Hovedforfatter Dr. Agostino Galanti sagde:"Disse spændende gennembrud tager syntetiske celler til det næste niveau, indvarsler et vigtigt nyt potentiale inden for en lang række industrier. Vores protocellulære materialer er robuste, stabil i vand og er også i stand til at kombinere de særlige egenskaber ved individuelle protoceller med de nye forbedrede muligheder, de tager på, når de kombineres sammen i gruppeformationer. "

Dr. Pierangelo Gobbo, prorektor ved University of Bristol og hovedforsker af projektet, tilføjet, "Den kontrollerede samling af protoceller i centimeterstore protocellulære materialer udstyret med nye bio-sensing-evner er uden fortilfælde og repræsenterer en vigtig milepæl i retning af konstruktion af fuldt autonome og adaptive kunstige væv. Vores næste mål er at fremme de biokemiske evner og niveauer af autonomi af vores protocellulære materialer til at målrette vigtige applikationer inden for vævsteknik, personlig terapi, farmakokinetik, mikro-bioreaktorteknologier, og blød robotik. "