Naukowcy z Uniwersytetu w Sydney (UNSW Sydney) wprowadzili innowacyjne podejście w dziedzinie inżynierii tkankowej, prezentując nowy materiał hydrożelowy o cechach naśladujących ludzką tkankę. Opublikowane w czasopiśmie Nature Communications badanie ukazuje potencjał i skutki hydrożelu wytwarzanego in vitro dla wielu sektorów, w tym medycyny, przetwórstwa żywności i technologii produkcji.

Hydrożele, powszechnie występujące w organizmach żywych, takich jak chrząstki czy wodorosty, od dawna fascynują badaczy ze względu na ich zdolność do imitacji ludzkiej tkanki. Te naturalne struktury, o charakterystycznej "gąbczastej" teksturze, stały się inspiracją dla syntetycznych hydrożeli wykorzystywanych w różnorodnych zastosowaniach przemysłowych. Jednak dotychczasowe syntetyczne odpowiedniki nie były w stanie w pełni odwzorować złożoności i funkcjonalności prawdziwych tkanek ludzkich.

Wspomniany materiał hydrożelowy został oparty na krótkich peptydach, które są fundamentalnymi składnikami białek. Jak zaznacza Profesor nadzwyczajny Chris Kilian, ten innowacyjny hydrożel nie tylko jest bioaktywny, umożliwiając komórkom zachowanie funkcji takich jak w naturalnym środowisku, ale również wykazuje właściwości antybakteryjne, zapewniając odporność na potencjalne infekcje. Te unikalne cechy sprawiają, że materiał staje się atrakcyjnym kandydatem dla wielu dziedzin medycyny.

Co więcej, hydrożel ten wykazuje zdolność do samoleczenia. Ta zdumiewająca właściwość umożliwia jego wykorzystanie w nowoczesnych technologiach, takich jak biodruk 3D czy jako podłoże do wstrzykiwań medycznych. Potencjał tej substancji w inżynierii tkankowej jest nie do przecenienia.

Ashley Nguyen, doktorantka z UNSW, która dokonała tego przełomowego odkrycia podczas izolacji związanej z pandemią COVID-19, podkreśla wartość modelowania komputerowego w procesie badawczym. Jej zdolność do identyfikacji unikalnej sekwencji peptydowej, która później dała początek hydrożelowi, ukazuje potencjał technik obliczeniowych w nauce.

Zastąpienie naturalnych hydrożeli, których ekstrakcja wiąże się z kontrowersjami etycznymi, stanowi kolejny atut tego innowacyjnego materiału. Zwierzęce surowce często są przyczyną niepożądanych reakcji immunologicznych u ludzi, problem ten zostaje wyeliminowany dzięki syntetycznemu charakterowi nowego hydrożelu.

Eksperci z dziedziny inżynierii tkankowej są zgodni co do ogromnego potencjału tego nowego materiału hydrożelowego. W miarę dalszych badań nad hydrożelem, jego wpływ na medycynę i inżynierię tkankową może być przełomowy, otwierając drzwi do nowych możliwości w hodowli i wykorzystaniu tkanki ludzkiej w zaawansowanych procedurach medycznych.