Muchas de las formas plegadas complejas que forman tejidos de mamíferos se pueden recrear con instrucciones muy simples, los bioingenieros de UC San Francisco informan el 28 de diciembre en la revista Célula del desarrollo . Mediante el patrón de células humanas o de ratón mecánicamente activas a finas capas de fibras de matriz extracelular, los investigadores pudieron crear cuencos, bobinas y ondas a partir de tejido vivo. Las células colaboraron mecánicamente a través de una red de estas fibras para plegarse en forma predecibleformas, imitando procesos de desarrollo natural.
"El desarrollo está comenzando a convertirse en un lienzo para la ingeniería, y al dividir la complejidad del desarrollo en principios de ingeniería más simples, los científicos comienzan a comprender mejor y, en última instancia, a controlar, la biología fundamental", dice el autor principal Zev Gartner, parte deel Centro para la Construcción Celular de la Universidad de California, San Francisco. "En este caso, la capacidad intrínseca de las células mecánicamente activas para promover cambios en la forma del tejido es un chasis fantástico para construir tejidos sintéticos complejos y funcionales".
Los laboratorios ya usan impresión 3D o micro-moldeo para crear formas 3D para la ingeniería de tejidos, pero el producto final a menudo pierde características estructurales clave de los tejidos que crecen de acuerdo con los programas de desarrollo. El enfoque del laboratorio Gartner utiliza una tecnología de diseño de células 3D de precisión llamada ADN-programado ensamblaje de células DPAC para configurar una plantilla espacial inicial de un tejido que luego se pliega en formas complejas de formas que replican cómo los tejidos se ensamblan jerárquicamente durante el desarrollo.
"Estamos comenzando a ver que es posible descomponer los procesos de desarrollo natural en principios de ingeniería que luego podemos reutilizar para construir y comprender tejidos", dice el primer autor Alex Hughes, becario postdoctoral en la UCSF. "Es totalmente nuevoángulo en ingeniería de tejidos "
"Me sorprendió lo bien que funcionó esta idea y cuán simplemente se comportan las células", dice Gartner. "Esta idea nos mostró que cuando revelamos principios sólidos de diseño de desarrollo, lo que podemos hacer con ellos desde una perspectiva de ingeniería essolo limitado por nuestra imaginación. Alex fue capaz de hacer construcciones vivas que cambiaron de forma de manera muy similar a lo que predijeron nuestros modelos simples ".
Gartner y su equipo ahora tienen curiosidad por saber si pueden unir el programa de desarrollo que controla el plegamiento del tejido junto con otros que controlan el patrón del tejido. También esperan comenzar a comprender cómo las células se diferencian en respuesta a los cambios mecánicos que ocurren durante el tejidoplegado in vivo, inspirándose en etapas específicas del desarrollo embrionario.
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Materiales proporcionados por prensa celular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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