新型植物凝膠可快速追蹤微器官生長 改善癌癥治療

莫納什大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了世界上第一種基于生物活性植物的納米纖維素水凝膠，以支持類似器官的生長，并有助于顯著降低癌癥和新冠研究的成本。

來自BioPRIA(澳大利亞生物資源加工研究所)、莫納什大學(xué)化學(xué)工程系和莫納什生物醫(yī)學(xué)發(fā)現(xiàn)研究所的研究人員將以更便宜、更快和更符合倫理的方式開發(fā)類似器官的身體。

該水凝膠還可以改善新冠等傳染病藥物篩選和疾病建模；肥胖、糖尿病等代謝性疾??；還有癌癥。

這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上，已經(jīng)成為有機(jī)生物生長的一個有希望的發(fā)現(xiàn)，可以用于全世界的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室測試。通過額外的測試，這種水凝膠可以在不到12個月的時(shí)間內(nèi)提供給世界各地的研究人員和衛(wèi)生專業(yè)人員。

納米纖維素凝膠的成本僅為每10毫升0.5美分，而目前的黃金標(biāo)準(zhǔn)是600美元或以上。

最重要的是，納米纖維素凝膠完全基于植物，可以防止動物器官和未知生物分子的收獲，不能用于任何先進(jìn)的醫(yī)學(xué)測試。

莫納什大學(xué)化學(xué)工程系的吉爾加尼耶教授和羅德里戈曲線博士領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。

BioPRIA主任Garnier教授說：“有機(jī)物為生物醫(yī)學(xué)的關(guān)鍵應(yīng)用提供了一個可靠的模型，包括藥物篩選和疾病建模。但目前的方法仍然昂貴，生化變量和不確定性?！?

“這是基礎(chǔ)研究和將類器官轉(zhuǎn)化為臨床的主要障礙。需要維持一種替代的類器官系統(tǒng)基質(zhì)，以大大降低成本并消除未知生物分子的不可靠性。

“因?yàn)榧{米纖維素水凝膠不含動物，所以成分控制得很完美，而且具有可復(fù)制性(與目前的進(jìn)展不同)，完全模仿人類的狀況。”

A類器官是體外產(chǎn)生的器官的三維、小型化和簡化版本，可以復(fù)制發(fā)達(dá)器官的行為和功能。

類器官，通常被稱為“盤內(nèi)器官”或“微器官”，是研究基本生物過程的極好工具。通過類器官，我們可以了解細(xì)胞如何在器官中相互作用，疾病如何影響器官，以及藥物在減少疾病中的作用。

器官樣體由胚胎、成人、多能或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞和初級健康或癌組織產(chǎn)生。長期使用時(shí)，器官樣小體通常包埋在小鼠肉瘤重構(gòu)基底膜衍生的恩格爾布雷思-霍爾姆沃姆(EHS)基質(zhì)中。

目前，類器官培養(yǎng)依賴于這種昂貴且來源不確定的腫瘤材料，這阻礙了其在高通量篩選、再生醫(yī)學(xué)和診斷中的應(yīng)用。

Curvello博士說：“我們的研究基本上可以使用工程植物基納米纖維素水凝膠，它可以復(fù)制小鼠小腸器官的生長。”

“它基本由99.9%的水和僅0.1%的固體組成，并具有單細(xì)胞粘附肽的功能。纖維素納米纖維與鹽相連，為小腸器官的生長和增殖提供微環(huán)境。

“工程化納米纖維素凝膠代表了器官樣生長的可持續(xù)選擇，有助于降低全球關(guān)注的疾病研究成本，尤其是在發(fā)展中國家?！?

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