Автор AZoNano 9 октября 2020 г.

Стволовые клетки – это клеточные фабрики, которые постоянно делятся, чтобы создать новые клетки. Имплантация стволовых клеток в поврежденные органы может регенерировать новые ткани.

Конструирование клеточных слоев, которое позволяет трансплантировать стволовые клетки в поврежденные области в виде листов, состоящих только из клеток, полностью устраняет иммунное отторжение, вызванное внешними веществами, и способствует регенерации тканей. Исследовательской группе под руководством POSTECH недавно удалось резко сократить период сбора таких листов стволовых клеток.

Совместная исследовательская группа, состоящая из профессора Дон Сон Кима и исследователя Эндрю Чоя из отдела машиностроения POSTECH, а также д-ра Ин Хёк Рё и д-ра Джи-Хо Ли из отделения ортопедической хирургии больницы христианства Пхохан Семён, значительно сократила общий период сбора листа стволовых клеток до двух дней.

Нанотопография поли (N-изопропилакриламида) (PNIPAAm), которая резко меняет свою шероховатость в зависимости от температуры, позволяет собирать клеточные листы, состоящие из мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга человека.

Учитывая, что превращение стволовых клеток в листы с использованием существующих методов, разработанных до сих пор, занимает в среднем одну неделю, это самое короткое время сбора урожая за всю историю наблюдений. Результаты этих исследований были опубликованы в качестве титульной статьи в последнем выпуске Biomaterials Science международного журнала в области биоматериалов.

Исследовательская группа профессора Кима сосредоточилась на PNIPAAm, полимере, который либо соединяется с водой, либо предотвращает ее, в зависимости от температуры. В предыдущих исследованиях PNIPAAm был введен в качестве материала покрытия для платформы клеточных культур для сбора клеточных слоев, но диапазон использования был ограничен из-за ограниченных типов клеток, которые могут быть превращены в листы. Впервые в 2019 году исследовательская группа разработала технологию простого регулирования шероховатости трехмерного объемного PNIPAAm и стабильно произвела различные типы ячеек в листы.

Исследование, проведенное на этот раз, было сосредоточено на превращении стволовых клеток, которые эффективны в регенерации тканей, в листы за короткое время, чтобы увеличить их прямую полезность. Команда достигла этого, применив изотропный рисунок нанопор размером 400 нанометров (нм, 1 миллиардная метра) на поверхности объемного трехмерного PNIPAAm.

В результате не только ускорилось формирование и созревание мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга человека на нанотопографии объемного PNIPAAm, но и увеличилась шероховатость поверхности объемного PNIPAAm при комнатной температуре ниже нижней критической температуры раствора (LCST) также быстро увеличивалось, эффективно вызывая отделение клеточных листов. Это, в свою очередь, позволило быстро получить листы мезенхимальных стволовых клеток, полученных из костного мозга человека.

«Для сбора листов стволовых клеток, о которых сообщалось в ходе предыдущих исследований, требуется не менее пяти дней», – прокомментировал Эндрю Чой, «автор статьи. « Теперь мы можем собрать их всего за два дней с нанотопографией PNIPAAm, разработанной на этот раз ».

«Мы значительно сократили время сбора урожая, внедрив нанотопографию на поверхность объемного трехмерного PNIPAAm, чтобы впервые в мире получить листы зрелых стволовых клеток», отметил профессор Донг Сунг Ким, который руководил изучение. Он добавил: «Мы открыли возможность применять листы непосредственно к пациентам в будущем».

Исследование проводилось при поддержке Программы фундаментальных исследований (Программа для исследователей среднего возраста) и Программы развития биомедицинских технологий Национального исследовательского фонда и Министерства науки и ИКТ Кореи.

Источник: http://www.postech.ac.kr/eng/