శాస్త్రవేత్తలు మొదటిసారిగా ఒక ఇంజెక్ట్ చేయగల హైడ్రోజెల్‌ను సృష్టించారు, ఇది ముందుగా నవల క్రాస్‌లింకర్‌ల ద్వారా కణజాల-నిర్దిష్ట బయోయాక్టివ్ అణువులను కలుపుతుంది. వివరించిన హైడ్రోజెల్ కణజాల ఇంజనీరింగ్‌లో వినియోగానికి బలమైన సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది
కణజాల ఇంజనీరింగ్ అనేది కణజాలం మరియు అవయవ ప్రత్యామ్నాయాల అభివృద్ధి - త్రిమితీయ సెల్యులార్ నిర్మాణాలు - సహజ కణజాలాలకు సమానమైన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. టిష్యూ ఇంజనీరింగ్ ఈ జీవశాస్త్రపరంగా చురుకైన పరంజాలను ఉపయోగించడం ద్వారా కణజాల విధులను పునరుద్ధరించడం, సంరక్షించడం లేదా మెరుగుపరచడం లక్ష్యంగా ఉంది. సింథటిక్ హైడ్రోజెల్ పాలిమర్‌లు వాటి ప్రత్యేక కూర్పు మరియు సహజ ఎక్స్‌ట్రాసెల్యులర్ మ్యాట్రిక్స్‌తో నిర్మాణాత్మక సారూప్యత కారణంగా ఇటువంటి మెకానికల్ పరంజాలను అందించడానికి వాగ్దానం చేసే అభ్యర్థులుగా ప్రశంసించబడ్డాయి. హైడ్రోజెల్‌లు కణజాల పరిసరాలను అనుకరిస్తాయి మరియు హైడ్రోజెల్స్‌లోని క్రాస్‌లింకర్‌లు పదార్థం భారీ మొత్తంలో నీటిని గ్రహించినప్పటికీ దాని నిర్మాణాన్ని నిర్వహించడానికి సహాయపడతాయి. అయినప్పటికీ, ప్రస్తుతం అందుబాటులో ఉన్న హైడ్రోజెల్‌లు జీవశాస్త్రపరంగా జడత్వం కలిగి ఉంటాయి మరియు అందువల్ల తగిన జీవసంబంధమైన పనితీరును నడపడానికి స్వతంత్రంగా పనిచేయలేవు. వాటికి అనుకూలమైన జీవఅణువులు (ఉదాహరణ వృద్ధి కారకాలు, అంటుకునే లిగాండ్‌లు) జోడించడం అవసరం, వాటిని హైడ్రోజెల్స్‌లో అత్యవసర భాగం చేస్తుంది.
జూన్ 11 న ప్రచురించబడిన ఒక అధ్యయనంలో సైన్స్ అడ్వాన్సెస్, శాస్త్రవేత్తలు ఒక కొత్త మాడ్యులర్ ఇంజెక్టబుల్ హైడ్రోజెల్‌ను అభివృద్ధి చేశారు, ఇది PdBT అని పిలువబడే క్రాస్‌లింకర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది - బయోడిగ్రేడబుల్ సమ్మేళనం - హైడ్రోజెల్ పాలిమర్‌ను క్రాస్‌లింక్ చేయడం కోసం వాపు, బయోయాక్టివ్ హైడ్రోజెల్‌ను సృష్టించడం. PdBT హైడ్రోజెల్‌లోని రసాయన క్రాస్‌లింకర్‌లలో ఎంకరేజ్ చేయడం ద్వారా బయోయాక్టివ్ అణువులను కలుపుతుంది. నిర్దిష్ట జీవఅణువులను గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద PdBTతో కలపవచ్చు మరియు అలా చేయడం ద్వారా బయోయాక్టివ్ అణువులు హైడ్రోజెల్‌లో ఒక సమగ్ర భాగం అవుతాయి. అటువంటి వ్యవస్థ, మొదటిసారిగా అభివృద్ధి చేయబడింది, గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద కణజాల-నిర్దిష్ట జీవఅణువులను బంధించే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది, తర్వాత ఎటువంటి సెకండరీ ఇంజెక్షన్ లేదా సిస్టమ్ అవసరం లేకుండా ఫంక్షనలైజ్ అవుతుంది.
జోడించిన జీవఅణువులు హైడ్రోజెల్‌కు లంగరు వేయబడతాయి మరియు నేరుగా లక్ష్య కణజాలానికి అందించబడతాయి. ఇది నిష్క్రియం లేదా అనవసరమైన కణజాల పెరుగుదల వంటి అవాంఛనీయ పరిణామాలను నివారించడం ద్వారా లక్ష్య ప్రాంతం వెలుపల ఉన్న ప్రాంతానికి వ్యాప్తిని నిరోధిస్తుంది. మృదులాస్థి-అనుబంధ హైడ్రోఫోబిక్ N-క్యాథరిన్ పెప్టైడ్ మరియు హైడ్రోఫిలిక్ బోన్ మోర్ఫోజెనెటిక్ ప్రోటీన్ పెప్టైడ్ మరియు మృదులాస్థి-ఉత్పన్నమైన గ్లైకోసమినోగ్లైకాన్, కొండ్రోయిటిన్‌ను చేర్చడం ద్వారా కార్యాచరణను జోడించడం ద్వారా నిర్దిష్ట PdBT మోనోమర్‌లను ఉపయోగించి ఎముక మరియు మృదులాస్థిపై ప్రయోగాలు జరిగాయి. ఈ హైడ్రోజెల్ మిశ్రమాన్ని నేరుగా లక్ష్య కణజాలంలోకి ఇంజెక్ట్ చేయవచ్చు. హైడ్రోజెల్‌లో చేర్చబడిన జీవఅణువులు అతిధేయ కణజాలం యొక్క శరీరం యొక్క మెసెన్చైమల్ మూలకణాలతో సంబంధంలోకి వస్తాయి మరియు వాటిని "ఎర" చేస్తాయి, తద్వారా అవి 'విత్తనం' లేదా కొత్త వృద్ధిని ప్రారంభించేందుకు లక్ష్య ప్రాంతానికి జోడించబడతాయి. కొత్త కణజాలం పెరిగిన తర్వాత, హైడ్రోజెల్ క్షీణిస్తుంది మరియు అదృశ్యమవుతుంది.
ప్రస్తుత అధ్యయనంలో వివరించిన కొత్త హైడ్రోజెల్‌ను తక్షణ ఉపయోగం కోసం గది ఉష్ణోగ్రత వద్ద తయారు చేయవచ్చు మరియు వివిధ కణజాలాలకు అనుగుణంగా అనుకూలీకరించవచ్చు. సూటిగా తయారుచేసే ప్రక్రియ జీవఅణువుల ఉష్ణ క్షీణతను నిరోధిస్తుంది, ఇది మునుపటి హైడ్రోజెల్స్‌తో సమస్యగా ఉంది, ఎందుకంటే ఇది వాటి జీవసంబంధ కార్యకలాపాలను ప్రభావితం చేస్తుంది. బయోయాక్టివ్ హైడ్రోజెల్స్ ఎముక, మృదులాస్థి, చర్మం మరియు ఇతర కణజాలాలను పునరుత్పత్తి చేయడంలో సహాయపడతాయి. అనుకూలమైన లక్షణాలను కలిగి ఉన్న ఇంజెక్ట్ చేయదగిన బయోయాక్టివ్ హైడ్రోజెల్‌ను ఉపయోగించే ఈ నవల సాంకేతికత కణజాల ఇంజనీరింగ్‌లో ఉపయోగించడానికి బలమైన సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంది.
***
{ఉదహరించబడిన మూలం(ల) జాబితాలో దిగువ ఇవ్వబడిన DOI లింక్‌ను క్లిక్ చేయడం ద్వారా మీరు అసలు పరిశోధనా పత్రాన్ని చదవవచ్చు}
మూల (లు)
గువో JL మరియు ఇతరులు. 2019. కణజాల ఇంజనీరింగ్ కోసం మాడ్యులర్, టిష్యూ-స్పెసిఫిక్ మరియు బయోడిగ్రేడబుల్ హైడ్రోజెల్ క్రాస్-లింకర్లు. సైన్స్ పురోగతి. 5 (6) https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw7396
