En muchos tejidos del cuerpo humano, incluyendo tejido nervioso, la organización espacial de las células juega un papel importante. Las células nerviosas y sus protuberancias largas se ensamblan en tractos nerviosos y transportan información por todo el cuerpo. Cuando se lesiona el tejido nervioso, una orientación espacial precisa de las células facilita el proceso de curación. Los científicos del DWI - Instituto Leibniz de Materiales Interactivos en Aquisgrán desarrollaron un gel inyectable que puede actuar como un sistema de guía para las células nerviosas. Recientemente publicaron sus resultados, obtenido de experimentos de cultivo celular, en el diario Nano letras .

Dentro del cuerpo, una matriz extracelular rodea las células. Proporciona soporte mecánico y promueve la organización espacial de los tejidos. Para regenerar el tejido dañado, una matriz artificial puede reemplazar temporalmente la matriz extracelular natural. Esta matriz debe imitar el entorno celular natural para estimular de manera eficiente el potencial regenerativo del tejido circundante. Implantes sólidos, sin embargo, puede dañar el tejido sano restante, mientras que suave, los materiales inyectables permiten una terapia mínimamente invasiva, que es particularmente beneficioso para los tejidos sensibles, como la médula espinal. Desafortunadamente, hasta ahora, Los materiales blandos artificiales no pueden reproducir las estructuras complejas y las propiedades espaciales de los tejidos naturales.

Un equipo de científicos encabezada por la Dra. Laura De Laporte del DWI - Leibniz Institute for Interactive Materials desarrolló un nuevo, material mínimamente invasivo llamado Anisogel. "Si su objetivo es mejorar la regeneración del tejido de la médula espinal dañada, necesitas idear un nuevo concepto de material, "dice Jonas Rose, un doctorado estudiante que trabaja en el proyecto Anisogel.

"Usamos bloques de construcción del tamaño de un micrómetro y los ensamblamos en estructuras tridimensionales organizadas jerárquicamente". El anisogel consta de dos componentes de gel. Microscópico, suave, Los geles en forma de varilla incorporados con nanopartículas magnéticas son el primer componente. Usando un campo magnético débil, los científicos pueden orientar las varillas de gel, después de lo cual se reticula una matriz de gel circundante muy suave, formando el sistema de guía estructural. Las varillas de gel, siendo estabilizado por la matriz de gel, mantener su orientación, incluso después de la eliminación del campo magnético.

Usando experimentos de cultivo celular, los investigadores demostraron que las células pueden migrar fácilmente a través de esta matriz de gel, y que las células nerviosas y los fibroblastos se orienten a lo largo de los caminos proporcionados por este sistema de guía. Se ha demostrado que un número bajo de varillas de gel dentro de todo el volumen de Anisogel es suficiente para inducir el crecimiento nervioso lineal. El material, desarrollado por los científicos con sede en Aquisgrán, es el primer biomaterial inyectable que se ensambla en una estructura orientada controlada después de la inyección y proporciona un sistema de guía funcional para las células. "Para cumplir con los complejos requisitos de este enfoque, el equipo del proyecto incluye investigadores con áreas de especialización muy diferentes, ", dice Laura De Laporte." Este trabajo interdisciplinario es lo que hace que este proyecto sea tan fascinante ".

"Aunque nuestros experimentos de cultivo celular tuvieron éxito, estamos preparados para recorrer un largo camino para traducir nuestro Anisogel en una terapia médica. En colaboración con Uniklinik RWTH Aachen, actualmente planeamos estudios preclínicos para probar y optimizar este material, "Explica Laura De Laporte.