使用牛奶蛋白3D打印肌肉和骨细胞
电气和计算机工程博士候选人Azadeh Taleb Hashemi,最初来自伊朗德黑兰,四年前在坎特伯雷大学(UC)获得博士学位。
Azadeh在加州大学生物分子互动中心的成功工作正在将基本上奶粉转化为生物医学设备,例如植入物,以帮助重新生长缺失的身体部位。她的工作重点是制作具有表面图案的酪蛋白基薄膜,并在其上生长细胞。
“我的工作目标是将细胞的三维印记复制到由牛奶蛋白质制成的薄膜上,并将其用作生长细胞的基质。复制过程的发展和控制这些薄膜的生物降解性是这项工作的主要部分,“她说。
“这些可生物降解的细胞培养基质上的图案模仿细胞的自然物理环境,它们可以影响细胞的形状和生长。一旦他们完成了他们的工作,电影就会逐渐降解并留下生长的组织。“
这些微观和纳米结构的可能性非常诱人,适用于干细胞工程,再生医学和植入设备。
“如果他们可以帮助细胞成长为肌肉,骨骼或其他组织,他们将能够替换任何缺失的身体部位并帮助他们重新生长,”Azadeh说。
“这些底物的另一个重要应用是在具有不同细胞类型模式的印记上培养干细胞,并观察干细胞将变成什么类型的细胞。我们甚至可以通过在这些模式上生长来阻止癌细胞癌变,在这种情况下,基质的生物降解性也将有利于消除对二次手术的需要。“
这些材料尚未用于人类但是从理论上讲,它们的应用可以通过肌肉或骨骼替代来帮助恢复受伤或疾病。
“这些薄膜尤其可以用作植入物,以表面图案为指导,帮助缺失组织或肌肉再生。然后,可生物降解的植入物才会溶解,并且不需要进行二次手术来取出植入物。“
该项目基于UC生物分子相互作用中心的Volker Nock博士和前AgResearch的Azam Ali博士的合作,现在在奥塔哥大学。它是通过夏季奖学金通过生物分子互动中心发起的。
早期的结果很有希望,Azadeh的工作将其提升到了一个新的水平,她的博士生导师Nock博士说。
“Azadeh的工作表明,我们可以将生物细胞的形状复制到具有极高分辨率的酪蛋白生物聚合物中,我们可以控制这些材料降解的时间,并且我们可以将其他细胞培养在它们之上。她刚刚得到的第一个结果是关于形状对细胞的影响以及形状随时间的变化。一个前提是,在表面上印有类似细胞形状的塑料(生物或非生物)可能会对遇到这种表面的其他真实细胞的反应产生积极影响,“他说。
Azadeh的研究还建立在她的博士联合主管UC教授Maan Alkaisi和他的学生的工作基础上,他们开发了一种将细胞形状印在塑料上的方法。
“我们现在有一个可生物降解的,可图案化的表面,我们可以在其上培养细胞。例如,这些模式可用于帮助在培养皿中形成肌纤维期间引导细胞,同时在过程中缓慢地被细胞溶解,从而仅剩下完成的组织,“Nock博士说。
Azadeh最近从美国回到基督城,在此邀请她参加世界上最大的微型和纳米加工会议之一,电子,离子和光子束技术和纳米加工国际会议,奖励她去年在奥地利维也纳召开的欧洲会议(微纳米工程国际会议)上获奖。她共同撰写了学术论文 - 制造具有微观和纳米结构的常规和生物印迹表面特征的独立式酪蛋白装置。