Forskere Oppdag måten å skrive ut menneskelig væv

Hvis forskerne vil se på en bestemt del av kroppen, kan de snart bare trykke på "print" -tasten.

En forskergruppe ledet av University of California, San Francisco (UCSF), forskere, har utviklet en teknikk for å skrive ut menneskelig vev i et laboratorium.

AnnonseAdvertise

Prosessen vil tillate forskere og medisinske fagfolk å studere sykdommer og, potensielt, supplere levende vev.

I en studie publisert i Nature Methods, beskriver forskere den nye teknikken kalt DNA Programmed Assembly of Cells (DPAC).

Forskere bruker enkeltstrenget DNA som en type cellesøkende lim. DNAet glir i cellens ytre membraner, som dekker celler i en DNA-lignende velcro.

Annonse

Cellene inkuberes, og hvis DNA-strengene er komplementære, holder cellene og koblede celler fører til slutt til vev.

Nøkkelen til personlig vev knytter sammen de riktige cellene.

AdvertisementAdvertisement

Les mer: Apoteket ditt vil skrive ut reseptet ditt nå

Testing Technique

For å teste teknikken, skriver forskere forgreningsvask og brystkirtler.

Mammarceller ble brukt i ett forsøk sammen med et spesifikt kreftgen.

Forskere ble overrasket over at DPAC fungerte i det hele tatt, sa seniorforfatter Zev Gartner, Ph.D., lektor i farmasøytisk kjemi ved UCSF.

Vi var overrasket over den selvorganiserende kapasiteten til mange av celletyper vi legger inn i vevet. Zev Gartner, University of California, San Francisco

"I tillegg ble vi overrasket over selvorganiserende kapasitet i mange av celletyper vi legger inn i vevet. "Sa Gartner til Healthline. "I mange tilfeller har primære menneskelige celler en bemerkelsesverdig evne til å organisere seg selv - posisjonere seg riktig - når de er bygget inn i et vev som har en generelt riktig størrelse, form og sammensetning. Gartner og hans gruppe har til hensikt å bruke DPAC til å undersøke de cellulære eller strukturelle endringene i brystkjertlene som kan føre til vevsforstyrrelser som de som er sett med metastaserende svulster.

Kreft er bare en sykdom som forskere kan studere ved hjelp av DPAC-trykt vev.

I tillegg, med DPAC-produserte celler, kan forskningen gjøres med vev på en måte som ikke påvirker pasientene.

Annonse

"Denne teknikken lar oss produsere enkle komponenter av vev i en tallerken som vi lett kan studere og manipulere," studerer medleder Michael Todhunter, Ph.D., som var en kandidatstudent i Gartner-forskningen gruppe, fortalt PhysOrg. "Det lar oss stille spørsmål om komplekse humane vev uten å måtte gjøre eksperimenter på mennesker.

Les mer: En stamcellebehandling for å reparere revet menisk.

En vanskelig prosess

Kopiering av vev lyder vanskelig - og det er.

Det viser seg at når forskning forsøker å replikere science fiction, realiteten presenterer mer enn noen få hindringer.

For det første, for å kopiere vev, trenger forskere alle de forskjellige celletyper. I menneskekroppen er det mange forskjellige spesifikke typer celler og byggeklosser som må monteres riktig

Annonsering

"For å virkelig kopiere et vev du trenger for å få tak i alle de riktige celletyper," sa Gartner. "Finne materialene som skal brukes som stillas som passende etterligner den ekstracellulære matrisen som finnes rundt alle vev i kroppen er fortsatt en utfordring. "Etter at stablene er satt sammen, må forskerne installere menneskelig ekvivalent ledninger - blodkar.

AnnonseAvgift

"Vaskulariserende vev, jeg. e., legger blodkar gjennom som du kan perfuse næringsstoffer og reagenser, er fortsatt en stor utfordring, "sa Gartner. "Vi jobber med alle disse eller prøver tilnærminger utviklet av andre forskere. "

Les mer: Kroppsdel ​​vokst i et laboratorium? »

En Potensiell Vevgullgruve

Uavhengig av hindringene, er trykt vev en potensiell skattekiste.

Fungerende trykt vev kan brukes til å teste hvordan en person ville reagere på en bestemt type behandling. Det kan til og med brukes i menneskelige legemer som funksjonelle humane vev av lunge, nyrer og nevrale kretser.

På kort sikt bruker forskere DPAC til å bygge modeller av menneskelig sykdom for å lære mer om plager i en laboratorieinnstilling.

"Disse kan brukes som prekliniske modeller som kan redusere kostnadene ved medisinutvikling betydelig," sa Gartner. "De kan også brukes i personlig medisin, jeg. e. en personlig modell av sykdommen din. Vi bruker også DPAC til å modellere hva som går galt i menneskelig vev under viktige skritt i sykdomsprogresjon. For eksempel, under overgangen fra ductal carcinoma in situ (DCIS) til invasiv ductal karsinom i brystet. "

Vi planlegger å bruke DPAC til å teste og evaluere nye strategier for å bygge funksjonelle vev og organer for transplantasjon. Zev Gartner, University of California, San Francisco

Langsiktig applikasjoner kan være uendelige.

"Vi planlegger å bruke DPAC til å teste og evaluere nye strategier for å bygge funksjonelle vev og organer for transplantasjon," sa Gartner. "For å trekke det av må vi forstå hvordan celler bygger seg inn i vev og hvordan disse vevene vedlikeholdes og repareres under normal vevsfunksjon og homeostase. "

Forskjellen mellom kortsiktig og langsiktig bruk av teknologi som DPAC er en forståelse for vevets kompleksitet. Menneskekroppen består av mer enn 10 billioner celler av forskjellige slag. Hver har en bestemt rolle i menneskelig funksjon.

"Hvis vi kan finne ut det, bør vi være i stand til å rasjonelt utforme tilnærminger til å bygge ut vev og organer," sa Gartner."Det er et høyt mål, men en som vi er bedre posisjonert til å realisere ved hjelp av teknikker som DPAC. “