Yeni, asanlıqla qəbul edilən, 3D çaplı cihaz alimlərə daha böyük nəzarət və mürəkkəblik ilə insan toxumasının modellərini yaratmağa imkan verəcək. Vaşinqton Universiteti və UW Medicine-nin fənlərarası tədqiqat qrupu cihazın hazırlanmasına rəhbərlik edib.

Bu yaxınlarda sürət və dəqiqlik baxımından digər böyük irəliləyişlərə məruz qalmış 3D toxuma mühəndisliyi biotibbi tədqiqatçılara bir sıra xəstəliklər üçün müalicələr hazırlamağa və sınaqdan keçirməyə kömək edir.

Toxuma mühəndisliyinin məqsədlərindən biri hüceyrələrin təbii yaşayış yerlərini yenidən yaradan laboratoriya mühitləri yaratmaqdır.

Hüceyrələrin iki müstəqil post arasında bir geldə asılması ürək, ağciyər, dəri və dayaq-hərəkət toxumalarının böyüməsi üçün mövcud modelləşdirmə platformalarından biridir.

Bu yanaşma hüceyrələrin bədən daxilində olduğu kimi davranmasına imkan versə də, bir çox toxuma növünün birlikdə öyrənilməsini asanlaşdırmayıb. Toxumaların tərkibinə və məkan düzülüşünə daha dəqiq nəzarət alimlərə sinir-əzələ pozğunluqları kimi mürəkkəb xəstəlikləri modelləşdirməyə imkan verərdi.

Advanced Science -da dərc olunan bir məqalədə yeni platformanın alimlərə hüceyrələrin mexaniki və fiziki siqnallara necə reaksiya verdiyini, eyni zamanda asılmış toxumada fərqli bölgələr yaratmasını araşdırmaq imkanı haqqında ətraflı məlumat verilir. 3D çaplı cihaz STOMP (Asılı Doku Açıq Mikrofluidik Naxış) kimi tanınır.

Elmi qrupa UW kimya professoru Ashleigh Theberge və maşınqayırma professoru və UW Tibb İnstitutunun Kök Hüceyrə və Regenerativ Tibb İnstitutunun müvəqqəti koordinatoru Neyt Sniadecki rəhbərlik edirdi. Qrup göstərdi ki, onların aparatları sümük və ligament və ya fibrotik və sağlam ürək toxuması kimi bioloji interfeysləri yenidən yarada bilir.

Məqalənin ilk müəllifləri Tibb Fakültəsinin tibb elmləri proqramının tələbəsi və Theberge Laboratoriyasında doktoranturadan sonrakı tədqiqatçı Amanda Haack və Ph.D Lauren Brown idi. kimya üzrə tələbə. UW professor-müəllim heyəti kimya mühəndisliyi və biomühəndislik professoru Cole DeForest və Stomatologiya Məktəbinin şifahi biologiya professoru Tracy Popowics həmmüəlliflərdir.

about:blank

STOMP, tədqiqatçılar sadə dildə desert qəlibində Jell-O hazırlamaqla müqayisə edən tökmə adlı toxuma mühəndisliyi metodunu təkmilləşdirir. Laboratoriyada gel canlı və sintetik materialların qarışığıdır. Bunlar bir qəlibə tökülməkdənsə, bir çərçivəyə pipetlənir. STOMP kapilyar hərəkətdən istifadə edir – bir içki stəkanında saman kimi axan suyu düşünün – elm adamlarına bir təcrübənin tələb etdiyi hər hansı bir modeldə müxtəlif hüceyrə növlərini yerləşdirməyə imkan verir, məsələn, Jell-O-da meyvə parçalarını bərabər şəkildə yayan bir aşpaz.

Tədqiqatçılar STOMP-u iki təcrübədə sınaqdan keçirdilər: biri xəstə və sağlam mühəndislik edilmiş ürək toxumasının kontraktil dinamikasını müqayisə edən, digəri isə dişi sümük yuvasına bağlayan bağı modelləşdirən.

STOMP cihazı barmaq ucu ölçüsündədir. O, əvvəlcə Sniadecki Laboratoriyası tərəfindən ürək hüceyrələrinin büzülmə gücünü ölçmək üçün hazırlanmış iki postlu sistemə bağlanır. Kiçik aparat parçası müxtəlif hüceyrə növlərinin intervalını və tərkibini manipulyasiya etmək və əlavə avadanlıq və ya imkanlara ehtiyac olmadan tək asılmış toxuma daxilində çoxlu bölgələr yaratmaq üçün həndəsi xüsusiyyətlərə malik açıq mikro-maye kanalını ehtiva edir.

DeForest Araşdırma Qrupunun hidrojel texnologiyası STOMP-u başqa dizayn xüsusiyyəti ilə zənginləşdirdi: parçalana bilən divarlar. Toxuma mühəndisləri cihazın yan hissələrini parçalaya və toxumaları toxunulmaz saxlaya bilərlər.

“Adətən hüceyrələri 3D gelə yerləşdirdiyiniz zaman ,” Sniadecki dedi, “hər şeyi bir yerə çəkmək üçün öz büzülmə qüvvələrindən istifadə edəcəklər – bu da toxumanın kalıbın divarlarından uzaqlaşmasına səbəb olur. Amma hər hüceyrə super güclü deyil və hər biomaterial belə düzəldilə bilməz. Beləliklə, bu cür çox yönlü keyfiyyət bizə daha çox şey verdi.”

Theberge digər komandaların STOMP-dan necə istifadə edəcəyi ilə bağlı həyəcanlıdır.

“Bu üsul toxuma mühəndisliyi və hüceyrə siqnalizasiya tədqiqatları üçün yeni imkanlar açır” dedi. “Bu, fənlər üzrə işləyən çoxsaylı qrupların əsl komanda işi idi.”

Daha çox məlumat: Amanda J. Haack et al, Asma Toxumanın Açıq Mikrofluidik Naxışlanması (STOMP), Qabaqcıl Elm (2025). DOI: 10.1002/advs.202501148

Jurnal məlumatı: Advanced Science Vaşinqton Universiteti Tibb Fakültəsi tərəfindən təmin edilmişdir