Чрез използването на микрочастици може да се измерва кислорода в тъканите

Чрез използването на микрочастици може да се измерва кислорода в тъканите | ✅ Д-р Стоян Арнаудов - Ортопед | Травматолог ⭐️

Полето на тъканното инженерство бързо напредва, до голяма степен благодарение на хидрогелевите скелета, които осигуряват комфортен дом за нови клетки. Основен проблем, с който изследователите се сблъскват, е проследяването на това колко добре кислородът достига до прясно отгледани клетки в рамките на такива скелета, което може да покаже колко добре функционират новите клетки като цяло.

Сега изследователи от университета Райс са разработили специални микрочастици, които са меки и нетоксични за живите клетки, които светят във връзка с това колко кислородна е средата им. Тези микрочастици са особено подходящи за измерване на кислорода в триизмерни структури, като хидрогелове, тъй като те са сравнително ярки и могат да се видят извън такива конструкции.

Частиците включват флуоресцентна молекула, съдържаща паладий и референтен флуорофор, който работи в присъствието на кислород. Те също имат добавена голяма част от багрилото, тъй като флуоресцентните молекули не са достатъчно ярки за изобразяване през тъканите. „Проблемът с използването на реагиращи на кислорода флуорофори в триизмерни култури е, че техният сигнал не е достатъчно ярък, за да се измери надеждно“, казва Рейд Уилсън, водещият автор на изследването, публикувано в сп. ACS Biomaterials Science & Engineering. “Така че зареждаме микрочастиците с високи концентрации на багрило, което позволява по -възпроизводими измервания на концентрацията на кислород.”

Когато изследователите поставиха новите микрочастици заедно с живи клетки в структурите на хидрогела, те показаха, че клетките не са засегнати и продължават да просперират. Когато тестваха свойствата за измерване на кислорода на микрочастиците, екипът успя да открие тяхното флуоресцентно сияние на дълбочина до два милиметра под повърхността, впечатляващо постижение. „Това е малко, но границите на дифузия на кислород обикновено са малки“, казва Джейн Гранде-Алън, в чиято лаборатория е проведено изследването. „Някои клетки са доста близо до кръвоснабдяване, с високо ниво на кислород, внасяно от кръвните клетки с хемоглобин. Но някои бактерии в микробиома обикновено са анаеробни и оцеляват по -добре без кислород. Микрочастиците са в състояние да останат стабилни в рамките на хидрогеловете и да продължат да работят за дълги периоди от време.

Въпреки че технологията е предназначена за използване при отглеждане на нови тъкани, тя може да помогне на изследователите да разберат как естествените тъкани, като например хрущялите, са в състояние да получат достатъчно кислород без наличието на близки кръвоносни съдове.

Учи в ACS Biomaterials Science & Engineering: Мониторинг на нивата на кислород в големи конструкции, конструирани от тъкан, използвайки порфин-хидрогелови микрочастици.

Чрез: Райс университет