Małże inspirują naukowców drukujących tkanki

Małże – a właściwie wytwarzana przez nie substancja, dzięki której przyczepiają się do skał – zainspirowała naukowców. Pracują nad hydrożelem, który naśladuje jej właściwości. W przyszłości pomoże on w drukowaniu tkanek w technologii 3D lub sklejaniu tkanek.

Biodruk, czyli druk tkanek w technologii trójwymiarowej, to stosunkowo nowa, ale bardzo prężnie rozwijająca się dziedzina. Od zwykłego druku 3D różni się m.in. tym, że do drukowania kolejnych warstw służy – zawierający komórki odpowiednich tkanek – biomateriał.

“Przyszłość to oczywiście drukowanie funkcjonalnych tkanek i narządów, ale obecnie dzieli nas od tego pewien dystans” – wyjaśnia w rozmowie z PAP dr Małgorzata Włodarczyk-Biegun z niemieckiego INM Leibniz Institute for New Materials.

Jak zaznacza, wymagania wobec biodruku są dużo większe, niż wobec zwykłego druku w technologii 3D. “Cały proces drukowania musi być kompatybilny z komórkami, aby mogły one przetrwać proces zastygania materiału; z drugiej strony musi on zapewnić, aby kształt tkanki, którą drukujemy, był utrzymany” – mówi.

Jednym z najważniejszych wyzwań stojących przed zespołami zajmującymi się biodrukiem jest właśnie kontrola pozycji komórek i utrzymanie kształtu drukowanej tkanki. Pomimo tych trudności w styczniu br. grupa hiszpańskich naukowców zaprezentowała prototyp biodrukarki 3D, która może drukować ludzką skórę. Jak zapewniali autorzy metody, taka skóra może być wykorzystana m.in. do transplantacji czy w testach kosmetyków lub środków chemicznych.

Z kolei w sierpniu zespół z University of Oxford zaprezentował nową metodę drukowania trójwymiarowego, która pozwala na układanie różnego rodzaju komórek w stabilne kształty. Naukowcy umieścili komórki w mikroskopijnych kropelkach otoczonych błoną tłuszczową. Takie struktury – jak przekonywali – można układać w pożądane, stabilne kształty warstwami – jedna nad drugą.

“Wiele grup zajmuje się obecnie opracowywaniem tuszy biologicznych, które będą kompatybilne z komórkami. Zwykle tymi tuszami są hydrożele, substancje żelujące złożone z wody i różnego rodzaju polimerów” – tłumaczy rozmówczyni PAP.

Dr Małgorzata Włodarczyk-Biegun wraz z grupą badaczy INM Leibniz Institute for New Materials pracuje nad hydrożelem inspirowanym materiałami naturalnymi, a konkretnie małżami.

“Rozwijamy polimery, które imitują naturalne białka produkowane przez małże. Dzięki tym białkom małże mogą przylegać bardzo mocno do skał. Wypuszczają wypustkę, z której uwalniana jest proteina. Ta pod wpływem zmiany pH lub obecności tlenu bardzo szybko zastyga” – opisuje badaczka.

My pracujemy nad materiałem, który zastyga i gęstnieje właśnie pod wpływem zmiany pH lub obecności tlenu. “Nasz materiał powinien mieć postać wodną, aby stanowił bardzo dobre środowisko dla komórek. Problem w tym, co zrobić, aby z tej wodnej konsystencji materiał zżelował jak najszybciej, nie wpływając negatywnie na komórki, a jednocześnie można było utrzymać strukturę drukowanego obiektu” – opowiada badaczka. Substancja, która ma umożliwić szybkie zżelowanie materiału bez szkody dla samych komórek, wzorowana jest właśnie na proteinach małż.

“Używając naszego materiału, możemy otrzymać warstwy zawierające różne typy komórek. W ten sposób można budować różnego rodzaju tkanki” – mówi Włodarczyk-Biegun.

Oprócz zastosowań w biodruku substancję można wykorzystać jako klej medyczny, który łączy tkanki zamiast tradycyjnych szwów. Substancja działa bardzo efektywnie w środowisku wodnym i w obecności krwi, więc można byłoby ją stosować podczas operacji wewnętrznych i zabiegów mikrochirurgicznych, wymagających małych i precyzyjnych zszyć.

Na razie to wstępny etap badań zespołu prof. Aránzazu del Campo, w którym pracuje dr Włodarczyk-Biegun, podczas którego materiał jest testowany. “Wiemy już, że pozwala budować stabilne struktury i że jest biozgodny z komórkami, a więc gdy wprowadzimy do niego komórki, to będą w stanie funkcjonować. Jednakże przy drukowaniu komórki są poddane działaniu dużej siły, musimy więc teraz sprawdzić czy przetrwają cały proces” – opisuje badaczka.

Dr Małgorzata Włodarczyk-Biegun wyniki swoich badań zaprezentowała podczas niemieckiej edycji konferencji “Science. Polish Perspectives – Meetup”, która w październiku odbyła się w Berlinie. Jednym z patronów medialnych wydarzenia był serwis Nauka w Polsce. (PAP) autor: Ewelina Krajczyńska

Pożar zabudowań gospodarczych w  Grabowej

Ogromne zniszczenia na Stadionie Śląskim po meczu Ruchu z ŁKS-em

Policyjny pościg i groźny wypadek w Wodzisławiu Śląskim – ranne dziecko

Nowa trasa turystyczna na Wawelu

75-latka jechała pod prąd w Dąbrowie Górniczej

Groźny wypadek tramwajowy w pobliżu Parku Śląskiego

Ćwiczenia służb na wypadek kryzysu w zakładzie odpadów

Utrudnienia na A4, ciężarówka wypadła z drogi

Zabytkowa wąskotorówka znów na trasie! 

Wstrząs w kopalni w Rudzie Śląskiej

Rusza Dolnośląski Bilet Weekendowy

Ścigany siedmioma listami gończymi ukrywał się w Niemczech

Nowy Majaland. Gliwice stawiają na rozrywkę

Tragiczny wybuch gazu w Wojkowicach

Rekordowa wygrana w Lotto w Rydułtowach

Kryminalny Śląsk – Lepkie ręce burmistrza  cz.3

Kryminalny Śląsk – Lepkie ręce burmistrza   cz.2

Kryminalny Śląsk – Lepkie ręce burmistrza  cz.1

Na autostradzie A4 w Katowicach przewróciła się ciężarówka

Częstochowska „drogówka” monitoruje kierowców z powietrza

Zrównoważony rozwój? Studiuj to w Gliwicach!

Odwiedź najstarsze miasto w Polsce

Śląska rezydencja, która pisała historię świata

Służba, samoloty i symulatory – Gliwice zapraszają 12 kwietnia

W Dąbrowie Górniczej doszło do wybuchu gazu

Stellantis kończy produkcję pojazdów Leapmotor w Tychach

Pożary w Kuźni Raciborskiej: Policja i Straż Leśna walczą z podpaleniami

Śmigłowiec nad Gliwicami – nie ma powodów do obaw

Wystawa kroszonek w Bytomiu