शास्त्रज्ञांनी प्रथमच इंजेक्शन करण्यायोग्य हायड्रोजेल तयार केले आहे जे आधी कादंबरी क्रॉसलिंकर्सद्वारे ऊतक-विशिष्ट बायोएक्टिव्ह रेणू समाविष्ट करते. वर्णन केलेल्या हायड्रोजेलमध्ये ऊतक अभियांत्रिकीमध्ये वापरण्याची मजबूत क्षमता आहे
ऊतक अभियांत्रिकी म्हणजे ऊतक आणि अवयवांच्या पर्यायांचा विकास - त्रि-आयामी सेल्युलर रचना - नैसर्गिक ऊतकांसारखे गुणधर्म असलेले. ऊतक अभियांत्रिकी या जैविक दृष्ट्या सक्रिय स्कॅफोल्ड्सचा वापर करून ऊतींचे कार्य पुनर्संचयित करणे, संरक्षित करणे किंवा वाढवणे हा आहे. सिंथेटिक हायड्रोजेल पॉलिमरना त्यांच्या अद्वितीय रचना आणि नैसर्गिक बाह्य पेशी मॅट्रिक्ससह संरचनात्मक समानतेमुळे असे यांत्रिक मचान प्रदान करण्यासाठी आशादायक उमेदवार म्हणून गौरवण्यात आले आहे. हायड्रोजेल ऊतींच्या वातावरणाची नक्कल करतात आणि हायड्रोजेलमधील क्रॉसलिंकर्स मोठ्या प्रमाणात पाणी शोषून घेतल्यानंतरही त्याची रचना टिकवून ठेवण्यास मदत करतात. तथापि, सध्या उपलब्ध हायड्रोजेल जैविक दृष्ट्या निष्क्रिय आहेत आणि त्यामुळे योग्य जैविक कार्य चालविण्यासाठी स्वतंत्रपणे कार्य करू शकत नाहीत. त्यांना हायड्रोजेलचा अत्यावश्यक भाग बनवण्यासाठी सुसंगत जैव अणू (उदाहरणार्थ वाढीचे घटक, चिकट लिगँड्स) जोडणे आवश्यक आहे.
11 जून रोजी प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासात विज्ञान पदवी, शास्त्रज्ञांनी एक नवीन मॉड्यूलर इंजेक्टेबल हायड्रोजेल विकसित केले आहे जे पीडीबीटी नावाचे क्रॉसलिंकर वापरते - एक बायोडिग्रेडेबल कंपाऊंड - एक सूजलेले, बायोएक्टिव्ह हायड्रोजेल तयार करण्यासाठी हायड्रोजेल पॉलिमरच्या क्रॉसलिंकिंगसाठी. PdBT बायोएक्टिव्ह रेणू हायड्रोजेलमधील रासायनिक क्रॉसलिंकर्समध्ये अँकर करून समाविष्ट करते. विशिष्ट जैव रेणू खोलीच्या तपमानावर PdBT मध्ये मिसळले जाऊ शकतात आणि असे केल्याने बायोएक्टिव्ह रेणू हायड्रोजेलचा एक एकीकृत भाग बनतात. प्रथमच विकसित केलेल्या अशा प्रणालीमध्ये खोलीच्या तपमानावर ऊती-विशिष्ट जैव-रेणूंना बांधून ठेवण्याची क्षमता आहे आणि नंतर कोणत्याही दुय्यम इंजेक्शन किंवा प्रणालीची आवश्यकता न पडता कार्यक्षम होण्यासाठी.
जोडलेले बायोमोलेक्यूल्स हायड्रोजेलवर नांगरलेले राहतात आणि थेट लक्ष्य ऊतींना सादर केले जाऊ शकतात. हे लक्ष्य क्षेत्राबाहेरील क्षेत्रामध्ये प्रसार रोखते आणि निष्क्रियता किंवा अनावश्यक ऊतींची वाढ यासारखे अनिष्ट परिणाम टाळते. कूर्चा-संबंधित हायड्रोफोबिक एन-कॅडेरिन पेप्टाइड आणि हायड्रोफिलिक बोन मॉर्फोजेनेटिक प्रोटीन पेप्टाइड, आणि कूर्चा-व्युत्पन्न ग्लायकोसामिनोग्लायकेन, सल्फोनेट समाविष्ट करून कार्यक्षमता जोडून विशिष्ट पीडीबीटी मोनोमर्स वापरून हाडे आणि उपास्थिवर प्रयोग केले गेले. हे हायड्रोजेल मिश्रण थेट टार्गेट टिश्यूमध्ये इंजेक्ट केले जाऊ शकते. हायड्रोजेलमध्ये समाविष्ट केलेले बायोमोलेक्यूल्स शरीराच्या मेसेन्कायमल स्टेम पेशींच्या यजमान ऊतकांच्या संपर्कात येतात आणि त्यांना "आलोचना" देतात जेणेकरून ते 'बीज' किंवा नवीन वाढ सुरू करण्यासाठी लक्ष्य क्षेत्रामध्ये जोडले जातात. नवीन ऊतक वाढल्यानंतर, हायड्रोजेल कमी होते आणि अदृश्य होते.
सध्याच्या अभ्यासात वर्णन केलेले नवीन हायड्रोजेल खोलीच्या तपमानावर तत्काळ वापरासाठी तयार केले जाऊ शकते आणि त्यानुसार वेगवेगळ्या ऊतकांसाठी सानुकूलित केले जाऊ शकते. तयारीची सरळ प्रक्रिया बायोमोलेक्यूल्सचे थर्मल डिग्रेडेशन प्रतिबंधित करते जी पूर्वीच्या हायड्रोजेलची समस्या होती कारण यामुळे त्यांच्या जैविक क्रियाकलापांवर परिणाम होतो. बायोएक्टिव्ह हायड्रोजेल्स हाडे, कूर्चा, त्वचा आणि इतर ऊतींचे पुनरुत्पादन करण्यास मदत करू शकतात. अनुकूल गुणधर्म असलेले इंजेक्शन करण्यायोग्य बायोएक्टिव्ह हायड्रोजेल वापरणारे हे नवीन तंत्र ऊतक अभियांत्रिकीमध्ये वापरण्याची मजबूत क्षमता आहे.
***
{उद्धृत स्रोतांच्या सूचीमध्ये खाली दिलेल्या DOI लिंकवर क्लिक करून तुम्ही मूळ शोधनिबंध वाचू शकता}
स्त्रोत
गुओ जेएल आणि इतर. 2019. ऊती अभियांत्रिकीसाठी मॉड्यूलर, टिश्यू-विशिष्ट आणि बायोडिग्रेडेबल हायड्रोजेल क्रॉस-लिंकर्स. विज्ञान प्रगती. 5 (6). https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
