培养4 d组织——第一个Self-curving角膜

科学家开发出了一种生物系统可以让细胞形成所需形状的成型周边材料——最初创造了世界上第一个self-curving角膜。

角膜是透明外层前面的眼球。

的研究、平圆的凝胶包含角膜基质细胞(干细胞)与血清激活这凝胶收缩速度不同的边缘到中心,拟定在5天的边缘形成一个碗弯曲的角膜。

这个延时视频显示了这个惊人的过程。

视频显示:角膜造型本身成碗结构在过去的5天。三个组件由胶原蛋白凝胶,角膜基质细胞和肽双(内圈)是结合二元凝胶由胶原蛋白和角膜基质细胞(外围)。触发时血清含有生长因子细胞外环的合同比内环导致结构的进步的曲率。信贷:Wiley-VCH /纽卡斯尔大学

该研究发表在先进功能材料和由格瓦拉Connon教授领导,组织工程学教授,纽卡斯尔大学。他说:“目前有一个短缺近年来捐献眼角膜的恶化,因为他们不能从那些已经使用激光眼科手术所以我们需要探索这些替代品self-curving眼角膜。

“触发细胞形成一个复杂的三维结构,但这需要时间,这个方程的四维空间,我们已经贴上4 d结构。”

4 d的形成是通过细胞的创新使用生物致动器组件部分移动。在这种情况下,细胞自身迫使周围组织在一个预先确定的方式。

“技术和理解我们开发了拥有巨大的潜力,这些眼角膜表明工程组织形状可以控制细胞致动器。”-Professor Che Connon, professor of Tissue Engineering

从内部结构重构

“这是一个尖端的严格形式和功能之间的关系的研究还显示,这些四维结构的生物力学和bio-functional属性复制本地的组织。第一作者是玛蒂娜Miotto”

这种凝胶,由胶原蛋白和封装的角膜细胞,是在两个同心圆。弯曲形状的形成有碗结构是通过添加被称为肽两亲分子的圆圈。

在一个环活性细胞被拉的内部结构凝胶(高收缩),其他他们把这些肽两亲物分子(低收缩)。这种差异在两个同心圆之间的收缩引起的曲率凝胶。

这是因为细胞优先结合肽两亲物分子,而凝胶的内部结构。

Connon教授补充道:“因为所有的过程是由细胞本身,我们可以想象他们bio-machines改造这些结构从内部。”

“技术和理解我们开发了拥有巨大的潜力,这些眼角膜表明工程组织形状可以控制细胞的致动器。这可能让我们想象未来,这种方法可以结合销眼手术使外科医生植入组织在一个形状,然后发展成一个更复杂,功能结构体内,由细胞本身的行为。”

该论文的第一作者马蒂娜Miotto博士解释说:“这是一个尖端的严格形式和功能之间的关系的研究还显示,这些四维结构的生物力学和bio-functional属性复制本地的组织,与未分化的角膜缘的上皮干细胞位于软异色边缘和分化上皮细胞生成硬前角膜中心。”

团队打算把工作向前发展在未来几年内,以精炼的技术作为一个潜在的方法制造人类移植眼角膜。

这篇文章被转载材料所提供的纽卡斯尔大学。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:

Miotto, M。戈维亚,r . M。Ionescu, a . M。Figueiredo F。哈姆利,即W。& Connon c . j . (2019)。4 d角膜组织工程:通过本地化实现时间组织Self-Curvature细胞致动器的控制。先进功能材料,1807334。doi: 10.1002 / adfm.201807334