Hydrogel tái tạo mô tế bào thần kinh não sau tổn thương
Khác với mô ở các bộ phận khác của cơ thể, chẳng hạn như da, mô tế bào thần kinh trong não không tái tạo sau khi bị tổn thương.
Tuy nhiên, một ngày nào đó, mô tế bào thần kinh trong não có thể làm được như vậy với một chút trợ giúp từ một loại hydrogel mới.
Các nhà khoa học đã ngâm loại gel này trong huyết thanh nhân tố tăng trưởng để thúc đẩy sự phát triển của các mạch máu.
Nhóm các nhà khoa học tại Trường Đại học Hokkaido của Nhật Bản đã phát triển gel polyme tương thích sinh học. Loại gel này được tạo thành từ những phần bằng nhau của các monome tích điện dương và âm. Sự kết hợp này đã được tìm thấy để cung cấp độ bám dính tốt nhất cho các tế bào.
Tác giả chính Satoshi Tanikawa chia sẻ: “Khi nhìn thấy cấu trúc 3D của hydrogel xốp mà đồng nghiệp đã trình bày trong một cuộc họp, tôi nghĩ rằng, chúng có thể được sử dụng trong các phương pháp điều trị tái tạo cho các tế bào thần kinh đang phát triển”.
Nhóm nghiên cứu đã điều chỉnh tỷ lệ của các phân tử liên kết ngang trong hydrogel để tạo cho nó độ cứng giống như mô não. Họ đồng thời tạo ra các lỗ nhỏ trong đó, làm nơi “làm tổ” của tế bào.
Tiếp theo, gel này được ngâm trong huyết thanh nhân tố tăng trưởng để thúc đẩy sự phát triển của các mạch máu. Sau đó, nó được phẫu thuật cấy ghép vào những vùng não chuột bị tổn thương.
Ba tuần sau, nhóm nghiên cứu phát hiện, các tế bào miễn dịch và tế bào thần kinh từ mô não xung quanh đã di chuyển vào hydrogel được cấy ghép, cộng với các mạch máu đã bắt đầu phát triển bên trong nó. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã tiêm tế bào gốc thần kinh vào gel.
Sau khoảng thời gian 40 ngày, phần lớn các tế bào đó đã sống sót. Một số trong đó đã biệt hóa thành tế bào và tế bào hình sao duy trì tế bào thần kinh. Ngoài ra, một số tế bào thần kinh mới đã di chuyển ra khỏi hydrogel và vào mô não xung quanh. Điều đó cho thấy vật liệu này đã được tích hợp vào não tốt như thế nào.
Nhóm nghiên cứu nhận thấy, thời gian của các bước khác nhau là rất quan trọng. Khi các nhà khoa học cố gắng cấy gel và thêm tế bào gốc cùng một lúc, quy trình này đã không thành công.
Bài báo về nghiên cứu do các giáo sư Satoshi Tanikawa và Shinya Tanaka đứng đầu đã được công bố trên tạp chí Báo cáo Khoa học. Trước đây, các nhà khoa học tại Trường Đại học Georgia (Mỹ) đã phát triển một loại hydrogel “keo não”. Công cụ này đã được sử dụng để điều trị chấn thương não ở chuột.
