Американские химики и биоинженеры из Университета Райса и Хьюстонского университета объявили о прорыве в разработке биоматериалов, которые можно использовать для выращивания живых тканей вне человеческого тела. Исследование опубликовано в научном журнале ACS Nano.
Команда создала гидрогели на основе пептидов (соединений аминокислот), которые имитируют выровненную структуру мышечной и нервной тканей. Выравнивание имеет решающее значение для функциональности тканей, но его сложно воспроизвести в лаборатории, поскольку оно влечет за собой выстраивание отдельных клеток.
По словам специалистов, искусственные ткани напоминают лапшу. Их получили, растворив пептиды в воде, а затем экструдировав (выдавив через формующее отверстие) в соленый раствор, где они образовали ровные нановолокна, похожие на скрученные нити веревки размером меньше живой клетки.
Одним из ключевых результатов исследования стало неожиданное открытие: когда выравнивание пептидных нановолокон было слишком сильным, клетки переставали выравниваться. Дальнейшие исследования показали, что клетки должны иметь возможность "тянуть" нановолокна, чтобы распознавать выравнивание. Когда волокна были слишком жесткими, клетки не могли приложить эту силу, и не приняли желаемую конфигурацию.
Создание нового производственного процесса для создания гидрогелей из выровненных нановолокон может открыть новые возможности для регенерации тканей после травм и обеспечить возможность тестирования потенциальных терапевтических лекарств без использования животных, отметили авторы работы.
