A Figura mostra o ambiente propício para células de hidrogéis de IPN de goma de gelano-colágeno. As células-tronco mesenquimais derivadas do tecido adiposo encapsuladas (ADSCs) exibem retorno gradual da morfologia à sua forma fusiforme usual ao longo de 21 dias de cultura. Isso mostra que o ambiente favorável à célula dos hidrogéis IPN facilitou a adesão celular, espalhar, e proliferação. F-actina (citoesqueleto) das células foram coradas de verde com o reagente Phalloidin-iFluor 488 e as imagens z-stack foram capturadas com microscopia confocal de varredura a laser (CLSM) usando Zeiss LSM 710 para analisar a totalidade dos hidrogéis carregados de células nos pontos de tempo referidos . Adesão celular a, e a célula se espalhou dentro, Os hidrogéis IPN podem ser observados em todas as 3 dimensões. (Barra de escala:100 µm) Crédito:ACS Applied Bio Materials
Os pesquisadores da NUS descobriram um método para fabricar um hidrogel de rede interpenetrante biológica (IPN) usando reologia aplicada.
Os hidrogéis são redes tridimensionais de polímeros reticulados. Contudo, os curativos de hidrogel atuais são feitos de polímeros sintéticos que são biologicamente inertes e não direcionam a biologia do hospedeiro para a cicatrização de feridas. Essa modalidade de tratamento é particularmente paradoxal para feridas graves em que mediadores exógenos são críticos para a regeneração. Recentemente, a incorporação de células-tronco tem sido proposta para conferir curativos inertes com propriedades biológicas. As células possuem a capacidade de liberar fatores de cicatrização de feridas parácrinas e se diferenciar em vários tipos de células de pele para substituir os tecidos perdidos. A fim de replicar aspectos do ambiente da matriz extracelular nativa (ECM) das células-tronco, os pesquisadores estão se voltando para polímeros naturais que são mais citocompatíveis.
Sourcing do repositório da natureza, goma de gelana, que é um exopolissacarídeo secretado pela bactéria Sphingomonas elodea, está ganhando reconhecimento por seu FDA GRAS e status de produção de alto rendimento. Embora forme hidrogéis prontamente em condições fisiológicas, A goma gelana não possui porção de adesão celular para alojar eficazmente as células-tronco. Isso pode ser superado pela incorporação de uma rede de polímero de colágeno secundária para conferir hidrogéis de goma gelana com adesividade celular.
Contudo, a goma gelana e o colágeno têm mecanismos de gelificação dependentes da temperatura opostos. Usando reologia aplicada, uma equipe de pesquisa liderada pela Prof Rachel EE do Departamento de Farmácia, A Universidade Nacional de Cingapura desenvolveu um método para controlar com precisão a temperatura de um hidrogel IPN entre a goma de gel e o colágeno para se formar naturalmente. A abordagem de sua equipe para transformar a goma de gel em um arcabouço biológico com colágeno é uma melhoria significativa que pode potencialmente levar ao desenvolvimento comercial. As células-tronco encapsuladas usando o hidrogel IPN foram capazes de aderir e proliferar dentro da matriz de gel (ver Figura). Outros experimentos com modelos animais provaram que os hidrogéis IPN carregados de células foram capazes de promover a cicatrização de feridas em queimaduras graves. Este trabalho está protegido e a patente está pendente.
O professor Ee disse:"Junto com nossos parceiros na Roquette, estamos comprometidos em explorar a rica diversidade de materiais à base de plantas para usos biomédicos. Nosso trabalho é um exemplo empolgante de como a academia e a indústria podem reunir nossos recursos para descobertas impactantes. "
