Los científicos de la Universidad de Newcastle han desarrollado un sistema biológico que permite que las células formen la forma deseada moldeando el material circundante, creando en primera instancia una córnea auto-curvada.
La córnea es la capa exterior transparente en la parte frontal del globo ocular.
En la investigación, se activó un círculo plano de gel que contenía células del estroma corneal células madre con un suero de modo que los bordes del gel se contrajeron a una velocidad diferente al centro, dibujando el borde en el transcurso de 5 díaspara formar una córnea curva en forma de cuenco.
La investigación se publica en Materiales funcionales avanzados y fue dirigido por el profesor Che Connon, profesor de ingeniería de tejidos, Universidad de Newcastle. Él dice: "Actualmente hay una escasez de córneas donadas que ha empeorado en los últimos años, ya que no pueden ser utilizadas por nadie que se haya sometido a una cirugía ocular con láserpor lo que necesitamos explorar alternativas como estas córneas auto-curvadas.
"Las células se activan para formar una estructura 3D compleja, pero como esto requiere tiempo para que ocurra, la cuarta dimensión en esta ecuación, las hemos etiquetado como estructuras 4D".
La formación 4D se logra mediante el uso innovador de células como actuadores biológicos, componentes que hacen que las partes se muevan. En este caso, las propias células obligan al tejido circundante a moverse de una manera predeterminada a lo largo del tiempo.
El gel, que comprende colágeno y células corneales encapsuladas, se dispuso en dos círculos concéntricos. La formación de la forma curva que tiene una estructura en forma de cuenco se obtuvo agregando moléculas llamadas péptidos anfífilos a cualquiera de los círculos.
En un anillo las células activas tiraban de la estructura interna del gel alta contracción, en el otro tiraban de estas moléculas anfifílicas de péptidos baja contracción. Esta diferencia de contracción entre los dos anillos concéntricos provocó la curvatura delgel. Esto sucedió porque las células prefirieron unirse a las moléculas de péptido anfífilo en lugar de la estructura interna de los geles.
El profesor Connon agregó: "Debido a que todo el proceso fue orquestado por las células mismas, podemos imaginarlas como biomáquinas que remodelan estas estructuras desde el interior.
"La tecnología y la comprensión que hemos desarrollado tienen un enorme potencial, ya que estas córneas muestran que la forma del tejido diseñado puede ser controlada por actuadores celulares. Esto puede llevarnos a imaginar un futuro en el que tal enfoque se pueda combinar con una cirugía de ojo de cerradura que permita uncirujano para implantar tejido en una forma que luego se convierte en una forma funcional más compleja dentro del cuerpo, impulsada por el comportamiento de las propias células ".
La Dra. Martina Miotto, autora principal del artículo, explicó: "Este es un ejemplo de vanguardia de la estricta relación entre forma y función, ya que la investigación también mostró que las propiedades biomecánicas y biofuncionales de estas estructuras 4D reproducían las deltejido nativo, con células madre epiteliales del limbo corneal indiferenciadas ubicadas en el limbo más blando y el epitelio diferenciado que abarca el centro más rígido de la córnea anterior. "
El equipo tiene la intención de llevar adelante el trabajo en los próximos años con miras a perfeccionar la técnica como un método potencial de fabricación de córneas para trasplantes humanos.
El video transcurrido en el tiempo que muestra este asombroso proceso : http://youtu.be/Gt8Kdd0pcdg
Video con una descripción general de la investigación : http://youtu.be/PQ809zR1h0o
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Newcastle . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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