Audinių inžinerija: Mokslas kuriantis ateities mediciną
Audinių inžinerija – mokslas, siekiantis sukurti ar atkurti žmogaus kūno audinius, tokius kaip oda, raumenys, kaulai ar net organai. Pavyzdžiui, jei žmogui reikia naujos odos po nudegimo, ragenos po akies pažeidimo, širdies raumens po infarkto ar net dirbtinės kepenų dalies, audinių inžinerija gali padėti tai sukurti laboratorijoje.
Kaip veikia audinių inžinerija?
Audinių inžinerijos pagrindas yra ląstelės, kurios imamos iš paciento kūno arba kultivuojamos laboratorijoje. Jos auginamos specialiose sąlygose, kad suformuotų naujus audinius. Procesas dažnai prasideda nuo specialių „karkasų“, pagamintų iš bioimitacinių medžiagų. Jie suteikia ląstelėms struktūrinę atramą, kuri paskatina jas augti suformuojant teisingą formą ir struktūrą. Naudojant lazerines technologijas galima sukurti mikro- ir nano- skalės struktūras ant karkaso paviršiaus. Šios struktūros gali paveikti ląstelių formą, jų prikibimą prie paviršiaus ir augimo kryptį, taip padėdamos formuoti sudėtingus, biologiškai prasmingus audinius. Karkaso cheminė sudėtis turi įtakos ląstelių augimui. Karkasai gali veikti kaip vaistų nešikliai arba praturtinami specifinėmis cheminėmis medžiagomis, kad būtų geriau pritaikyti tam tikroms ląstelių rūšims ar audiniams.
Naujausi proveržiai ir technologijos
Šiuolaikinėje audinių inžinerijoje aktyviai plėtojamos kelios naujos technologijos. 3D spausdinimas leidžia kurti sudėtingus, sluoksniuotus audinių modelius. Naudojant 3D spausdintuvus galima tiksliai išdėstyti ląsteles ir biomedžiagas, sukurti karkasus ir kraujagyslių tinklą. Šiuo metodu galima kurti audinius skirtus transplantacijoms arba vaistų efektyvumo testavimui.
Pastaruoju metu stengiamasi atsisakyti gyvūninės kilmės produktų ir naudoti visiškai sintetinius karkasus. Pavyzdžiui, naudojami peptidai – trumpi baltymų fragmentai, imituojantys natūralių baltymų funkcijas. Tai leidžia sukurti aplinką, panašią į natūralią. Be to, taip sumažinama atmetimo reakcijos rizika.
Lustinių organų kūrimas – nauja tendencija, kai laboratorijoje kuriami mažo masto organų modeliai. Jie naudojami vaistų testavimui, ligų tyrimui ir kitoms biomedicinos sritims. Tiesa, kyla problemų, nes sumažinus organų dydį sunku valdyti skysčius ir kitas biologines funkcijas.
Iššūkiai ir perspektyvos
Viena didžiausių problemų, su kuria susiduria audinių inžinerija, yra užtikrinti, kad sukurtos struktūros būtų suderinamos su žmogaus organizmu ir nesukeltų atmetimo reakcijos. Natūralūs audiniai yra sudėtingi. Jie turi įvairių ląstelių tipų, kraujagyslių tinklą ir kitus struktūrinius elementus. Kuriant dirbtinius audinius reikia tiksliai atkurti šią sudėtingą architektūrą. Nepaisant šių iššūkių, audinių inžinerija yra labai perspektyvi sritis. Ji gali pakeisti tradicinę mediciną, suteikdama naujų gydymo galimybių, sumažinti priklausomybę nuo donorų organų ir pagerinti pacientų gyvenimo kokybę. Ateityje audinių ir organų inžinerija gali tapti standartine medicinos praktika.
Daugiau apie tai sužinosite, Mokslo festivalio metu apsilankę Romualdo Eimonto mokslo dirbtuvėse „Audinių ir lazerių inžinerija, mikropasaulis lėkštutėje ir ant jūsų rankų“, kuri rugsėjo 13 d. 10 val. įvyks Fizikos instituto mokslo ir technologijų parke (Savanorių pr. 235, Vilnius).
Būtina išankstinė registracija https://www.mokslofestivalis.eu/renginiai/
Komentarai