Aktualności

Naukowcy z Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) oraz Instytutu Inżynierii Biologicznej Inspektora Instytutu Wyss opracowali nowe opatrunki, które znacznie przyspieszają gojenie ran i poprawiają regenerację tkanek.

„Nasz system produkcji włókien został opracowany specjalnie w celu opracowywania metod leczenia ran wojennych” – powiedział Kit Parker, profesor rodziny Tarr ds. Bioinżynierii i Fizyki Stosowanej w SEAS i główny autor badań. „Jako żołnierz w Afganistanie byłem świadkiem strasznych ran, a czasem proces ich gojenia się był dla mnie koszmarem „. Parker jest także członkiem Wydziału ds. Podstawowych w Instytucie Wyss.

Opatrunki a tkanka płodowa

Najnowsza publikacja opublikowana w Biomaterials opisuje opatrunki na rany inspirowane tkanką płodową. Pod koniec lat siedemdziesiątych, kiedy naukowcy rozpoczęli badania procesu gojenia ran we wczesnym stadium rozwoju, odkryli coś nieoczekiwanego: rany wytworzone przed trzecim trymestrem nie pozostawiły żadnych blizn. To otworzyło szereg możliwości medycyny regeneracyjnej. Ale przez dziesięciolecia badacze walczyli o odtworzenie tych unikalnych właściwości skóry płodu.

W przeciwieństwie do skóry dorosłej, skóra płodowa ma wysokie poziomy białka zwanego fibronektyną. Gromadzi się ona w macierzy zewnątrzkomórkowej i promuje wiązanie i adhezję komórek. Fibronektyna ma dwie struktury: globularną, która znajduje się we krwi i włóknistą, która znajduje się w tkance. Mimo że włóknista fibronektyna jest najbardziej obiecująca w procesie gojenia się ran, wcześniejsze badania skupiały się na strukturze kulistej. Powodem tego jest fakt, że wytwarzanie włóknistej fibronektyny było dużym wyzwaniem inżynieryjnym.

Wytwarzanie RJS

Naukowcy stworzyli włóknistą fibronektynę za pomocą platformy do wytwarzania włókien o nazwie Rotary Jet-Spinning (RJS), opracowanej przez Parker’s Disease Biophysics Group. RJS działa jak maszyna do waty cukrowej – płynny roztwór polimeru, w tym przypadku globularna fibronektyna rozpuszczana jest w rozpuszczalniku. Następnie umieszcza się ją w zbiorniku i wypycha przez maleńki otwór za pomocą siły odśrodkowej, gdy urządzenie obraca się. Gdy roztwór opuszcza zbiornik, rozpuszczalnik odparowuje i polimery zestalają się. Siła odśrodkowa rozwija kuliste białko w małe, cienkie włókna. Te włókna – o średnicy mniejszej niż jeden mikrometr – mogą być zbierane w celu uformowania opatrunku lub bandażu.

W testach in vivo naukowcy odkryli, że rany leczone opaskami fibronektynowymi wykazały 84% odbudowy tkanek w ciągu 20 dni. W porównaniu ze standardowym opatrunkiem, odbudowa ta wyniosła 55,6%. Naukowcy wykazali również, że rany leczone opaskami fibronektynowymi mają zbliżoną do prawidłowej grubość naskórka i strukturę skóry, a nawet wykazują zdolność tworzenia mieszków włosowych – często uważane za jedno z największych wyzwań w dziedzinie gojenia się ran.

„To ważny krok naprzód” – powiedział Chantre. „Większość prac związanych z regeneracją skóry do tej pory dotyczy złożonych metod leczenia łączących rusztowania, komórki, a nawet czynniki wzrostu. Tutaj mogliśmy wykazać naprawę tkanek i regenerację mieszków włosowych przy użyciu podejścia całkowicie materialnego, co ma wyraźne zalety w tłumaczeniu klinicznym.”

Źródło: https://www.sciencedaily.com

Redaktor: Aleksandra Laska