Kako zvučni valovi mogu pomoći u ponovnom rastu kostiju
Istraživači su koristili zvučne valove da pretvore matične stanice u koštane stanice, u napretku tkivnog inženjeringa koji bi jednog dana mogao pomoći pacijentima da im ponovno izraste kost izgubljena zbog raka ili degenerativne bolesti. Inovativni tretman matičnim stanicama istraživača sa Sveučilišta RMIT nudi pametan put naprijed za prevladavanje nekih od najvećih izazova na tom području, kroz preciznu snagu visokofrekventnih zvučnih valova.
Inženjering tkiva je područje u nastajanju koje ima za cilj obnovu kostiju i mišića iskorištavanjem prirodne sposobnosti ljudskog tijela da se samo liječi. Ključni izazov u ponovnom rastu kosti je potreba za velikim količinama koštanih stanica koje će napredovati i cvjetati nakon implantacije u ciljno područje.
Do danas su eksperimentalni procesi za promjenu odraslih matičnih stanica u koštane stanice koristili kompliciranu i skupu opremu te su se borili s masovnom proizvodnjom, što je široko rasprostranjenu kliničku primjenu činilo nerealnom. Osim toga, nekoliko kliničkih ispitivanja koja su pokušavala obnoviti kost uglavnom su koristila matične stanice izvađene iz koštane srži pacijenta - što je vrlo bolan postupak.
U novoj studiji, istraživački tim RMIT-a pokazao je da se matične stanice tretirane visokofrekventnim zvučnim valovima brzo i učinkovito pretvaraju u koštane stanice. Važno je da je tretman bio učinkovit na više vrsta stanica uključujući matične stanice dobivene iz masti, koje je daleko manje bolno vaditi iz pacijenta.
Suvoditeljica istraživanja dr. Amy Gelmi rekla je da je novi pristup brži i jednostavniji od ostalih metoda. "Zvučni valovi skraćuju vrijeme liječenja koje je obično potrebno da bi se matične stanice počele pretvarati u koštane stanice za nekoliko dana", rekla je Gelmi, znanstvena suradnica na RMIT-u.
"Ova metoda također ne zahtijeva nikakve posebne lijekove za 'kost' i vrlo ju je lako primijeniti na matične stanice. Naša studija je otkrila da ovaj novi pristup ima snažan potencijal za korištenje u liječenju matičnih stanica, prije nego što ih obložimo na implantat ili ih ubrizgamo izravno u tijelo za tkivni inženjering", dodala je.
Visokofrekventni zvučni valovi korišteni u liječenju matičnim stanicama generirani su na jeftinom uređaju s mikročipom koji je razvio RMIT. Suvoditelj istraživanja, profesor Leslie Yeo i njegov tim, proveli su više od desetljeća istražujući interakciju zvučnih valova na frekvencijama iznad 10 MHz s različitim materijalima. Uređaj za stvaranje zvučnih valova koji su razvili može se koristiti za preciznu manipulaciju stanicama, tekućinama ili materijalima.
"Možemo koristiti zvučne valove da primijenimo pravu količinu pritiska na pravim mjestima na matične stanice, da pokrenemo proces promjene. Naš uređaj je jeftin i jednostavan za korištenje, pa bi se lako mogao povećati za istodobno liječenje velikog broja stanica - od vitalnog značaja za učinkovit inženjering tkiva", rekao je Yeo.
Sljedeća faza u istraživanju je istraživanje metoda za nadogradnju platforme, radeći na razvoju praktičnih bioreaktora za pokretanje učinkovite diferencijacije matičnih stanica.
Izvor: Small