A Columbia Egyetem mérnökei újfajta, bioaktív, injekciózható gyógyító gélt fejlesztettek ki, amelynek alapját joghurtból kivont biológiai részecskék, úgynevezett extracelluláris vezikulák (EV) adják. Az új anyag nem csupán a szövetek regenerálásában játszik szerepet, hanem a gél szerkezetének kialakításában is közreműködik. Egérkísérletekben a gél hatékonyan elősegítette az új erek képződését és a sérült szövetek gyógyulását – mindezt vegyi anyagok hozzáadása nélkül. A fejlesztés rámutat arra, milyen szerepet kaphatnak a jövőben az élelmiszerekből származó biotechnológiai megoldások az orvoslásban.

A kutatók célja egy új generációs bioaktív hidrogélrendszer létrehozása volt, amely természetes részecskék – jelen esetben tejből származó EV-k – segítségével támogatja a regeneratív orvoslást. Ezek a sejtek által természetesen kibocsátott, mikroszkopikus részecskék képesek biológiai információk továbbítására, például fehérjéket vagy genetikai anyagokat hordozva, és hatékonyabb sejtkommunikációt biztosítanak, mint a mesterséges anyagok.

A Columbia Egyetem mérnökei a tejipari melléktermékeket felhasználva hozták létre a regeneráló gélt. Az EV-k nemcsak a terápiás jeleket hordozzák, hanem a gél térhálós szerkezetének kialakításában is kulcsszerepet játszanak. A kutatók a joghurtból származó EV-ket alkalmazva nagyobb mennyiségű gélt tudtak előállítani, megőrizve annak biológiai aktivitását. Az így kapott puha, szövethez hasonló anyag képes kölcsönhatásba lépni a környező sejtekkel, és elősegíti a természetes gyógyulási folyamatokat – külső vegyszerek nélkül.

joghurt

A Columbia Egyetem mérnökei újfajta, bioaktív, injekciózható gyógyító gélt fejlesztettek ki, amelynek alapját joghurtból kivont biológiai részecskék, úgynevezett extracelluláris vezikulák (EV) adják – fotó: pexels.com

A kutatás nemzetközi együttműködés eredménye: a Columbia Egyetem Nanoscale Immunoengineering Lab kutatócsoportja – élén Correával – a Padovai Egyetem szakértőivel dolgozott együtt. A Padova csapata biztosította a mezőgazdasági eredetű EV-ket, míg a Columbia kutatói a nanoanyagok és polimer alapú hidrogélek fejlesztésében jártasak. Az együttműködés célja egy olyan hidrogél kifejlesztése volt, amelyben az EV-k strukturális és biológiai szerepet is betöltenek, és a rendszer többféle vezikulaforrással – akár emlőssejtekből vagy baktériumokból származó EV-kkel – is kompatibilis. A platform ezzel új lehetőségeket nyithat meg a sebgyógyításban és a hosszú távú szövetregenerációban.

A joghurtalapú EV-kre épülő hidrogélek állatkísérletekben már bizonyították hatékonyságukat. Egy héten belül jelentős érképződést idéztek elő egerekben anélkül, hogy káros mellékhatásokat okoztak volna.

A kutatók azt is megfigyelték, hogy a gél gyulladáscsökkentő sejttípusokat vonz, ezzel támogathatja a regenerációs folyamatokat. A jövőbeni kutatások célja annak feltárása, hogy ez az immunválasz miként járul hozzá a gyógyuláshoz.

"Ha olyan anyagot tervezhetünk, amely szorosan utánozza a test természetes környezetét, miközben felgyorsítja a gyógyulási folyamatot, a lehetőségek új világát nyitja meg a regeneratív orvoslás számára" – hangsúlyozta Artemis Margaronis, a kutatás társszerzője. "Az ilyen pillanatok emlékeztetnek arra, hogy az orvosbiológiai mérnöki kutatás területe miért áll mindig valami izgalmas küszöbén."

Forrás: scitechdaily.com

Indexkép: pixabay.com