Giza ehun artifizialak hobetzeko estrategia berri bat

2 February, 2016

UPV/EHUren eta Oxfordeko Unibertsitatearen ikerketak hobetu egin du zelulek ehunean behar dituzten oxigenoa eta nutrienteak garraiatzeko modua.

Ehunen ingeniaritza diziplina askotariko zientzia da. Medikuntza, biologia, materialen zientzia eta nanoteknologia uztartzen ditu, ehun edo organo hondatuak kendu eta neurrira egindako beste batzuekin ordezkatzeko. Pazientearen zelulak eta nanoaldamioak erabiltzen dira ehun artifizial berria sortzeko. Zientzialarien erronka handienetako bat da zelulek funtzionatzeko behar duten oxigenoa eta elikagaia “aldamioaren” bidez egoki garraiatzea.

UPV/EHUren eta Oxfordeko Unibertsitatearen ikerketa batek estrategia bat asmatu du ehunen ingeniaritzan aldamio gisa erabiltzen diren materialetan arazo hori konpontzeko. Britainia Handiko Royal Society elkartearen Journal of Materials Chemistry aldizkarian argitaratu dute artikulua, eta aldizkariaren editoreek 2015eko adierazgarrienetakoen artean hautatu dute.

UPV/EHUko ikertaldeak, aldamioak egiteko, txitosan izeneko biopolimero natural bat erabili du. “Aldamioak ehun hondatua ordeztu behar den lekuan jartzen dira; adibidez, pazienteak hezur zati bat galdu badu, hezurraren propietateak imitatzen dituen aldamio batekin betetzen da zuloa. Aldamio horietan, zelulak modu naturalean hazten dira, hazkuntza faktoreek lagunduta batzuetan. Trabak daude, ordea, ehunetan zelula ugari baititugu: hain zuzen ere, gorputzean ditugun zelulen kopurua handiagoa da galaxian dauden izarrena baino (ehun gramo bakoitzeko, gutxi gorabehera, 1.000 milioi zelula). Ehunen ingeniaritzak beste zailtasun handi bat du, gainera: zelula guztiek arnasa hartu eta elikatu egin behar dute. Bestela, hil egiten dira, eta ez da ehun berririk sortzen”, azaldu du UPV/EHUko ikertzaile Eneko Axpek, Journal of Materials Chemistry aldizkarian argitaraturiko Sub-nanoscale free volume and local elastic modulus of chitosan–carbon nanotube biomimetic nanocomposite scaffold-materials” artikuluaren egileak.

Azterlanak aldamioaren bidez oxigenoa eta nutrienteak hobeto garraiatzeko estrategia berri bat proposatzen du, bolumen librea aldatu egin baitute: “Bolumen librea molekulen artean dauden hutsune txikiak dira. Hau da: trenean zoazela, barruan jende gutxi badago, aise sartu eta ibili ahal zara; aldiz, puntako ordua bada eta bagoia beteta badago, zaila da aise sartzea eta ibiltzea. Bada, molekuletan berdin gertatzen da: zenbat eta handiagoa izan bolumen librea, orduan eta mugitzeko gaitasun handiagoa izango dute molekulek, esaterako, oxigenoak eta azukreak. Guk estrategia argia dugu: materialaren (txitosan polimeroaren) bolumen librea areagotzen badugu, hedatzeko gaitasuna ere handituko dugu, eta, horrela, zelulek beharrezko oxigenoa eta nutrienteak hartuko dituzte. Aldamioan bolumen librea aldatzeko, karbonozko nanohodiak gehitu dizkiogu txitosan matrizeari; hala, nahierara aldatu ahal izan dugu bolumen librea”.

Royal Societyren Journal of Materials Chemistry aldizkari entzutetsuak 2015eko hot papers artikuluen artean sailkatu du argitalpena, Sonia Contera irakasleak zuzentzen duen Oxfordeko Unibertsitateko nanomedikuntza taldeak eta UPV/EHUko MIMASPEC taldeak elkarlanean egina —hot papers direlakoak aldizkariko espezialistek dokumentu adierazgarri eta kalitatekotzat jotzen dituzten artikuluak dira—. Azterlana, halaber, UPV/EHUko ikertzaile eta Oxfordeko Unibertsitateko ikertzaile bisitari Eneko Axpek berriki egindako doktorego tesiaren parte da (tesiari Cum Laude kalifikazioa eman diote).

XXI. mendeko biologia

Eneko Axpe fisikariak azpimarratu du bere lankideek “eginkizun itzela” izango dutela XXI. mendeko biologian: “Duela gutxira arte, fisikari gehienak PET, erresonantzia magnetikoak, erradioterapiak eta halako teknikak sortu baino ez zuten egiten biomedikuntzaren esparruan. Orain, ordea, hori aldatzen ari da: zelulen propietate fisiko eta mekanikoak deskubritzen hasi gara. Zelulek oso eskala txikian ‘sentitzen’ dituzte inguruan duten materialaren propietateak. Esate baterako, elastikotasuna bezalako propietate bat materialaren eskala nanometrikoan aldatzen baduzu, edo materialaren bolumen librea aldatzen baduzu, zelularen propietateak aldatuko dituzu. Hona adibide garbi bat: zelula amek inguruan duten materiala kartilagoaren antzekoa bada, zelula ama horiek belarri bat osatu ahalko dute, baina materialaren propietateak hezurraren propietateen berdin-berdinak badira, zelula amek hezur bat osatuko dute”.

Nahiz eta kasu hau oraindik ere ikerketa fasean dagoen, ehun eta organoen sorkuntza ez dago garatu gabe ere. “Oraintsu, ehunen ingeniaritzari buruzko biltzar handienean, Bostonen, zenbait ikertzailek ehunen ingeniaritzaren bidez artifizialki sorturiko organoak (maskuria eta azala, kasurako) duela urte askotik dituzten pazienteak aurkeztu zituzten. Asko dago egiteko, baina jada errealitatea da”, argitu du Axpek.

 

Erlazionatutako artikuluak

Orobat interesa dakizuke

View all arrow