El cultivo in vitro de células biológicas desempeña un papel importante en el avance de la investigación biológica. Sin embargo, los materiales de cultivo celular disponibles actualmente tienen importantes inconvenientes. Muchos de ellos se derivan de fuentes animales, lo que reduce la reproducibilidad y dificulta el ajuste de sus propiedades mecánicas. Por lo tanto, existe una necesidad urgente de nuevos enfoques para crear materiales blandos y biocompatibles con propiedades predecibles.
El equipo del Dr. Elisha Krieg del Instituto Leibniz de Investigación de Polímeros de Dresde ha desarrollado una matriz dinámica de ADN reticulado (DyNAtrix) combinando polímeros sintéticos clásicos con entrecruzadores de ADN programables. La unión altamente específica y predecible del ADN brinda a los investigadores un control incomparable sobre las propiedades mecánicas clave del material.
Publicado en Nanotecnología de la Naturaleza El 7 de agosto, su investigación muestra cómo DyNAtrix permite un control sistemático sobre sus características viscoelásticas, termodinámicas y cinéticas simplemente cambiando la información de la secuencia de ADN. La estabilidad predecible de los enlaces cruzados del ADN permite ajustar racionalmente las propiedades de relajación del estrés, imitando las características de los tejidos vivos.
DyNAtrix es autocurativo, imprimible y exhibe una alta estabilidad y degradación controlable. El cultivo celular con células estromales mesenquimales humanas, células madre pluripotentes, quistes renales caninos y organoides de trofoblasto humano demuestran la alta biocompatibilidad de los materiales.
Las propiedades programables del material apuntan a un potencial prometedor para nuevas aplicaciones en el cultivo de tejidos. Los estudios en curso se centran en el efecto de las propiedades viscoelásticas en el desarrollo de células y organoides. En el futuro, DyNAtrix podrá utilizarse en investigación básica y medicina personalizada, por ejemplo, para reproducir e investigar modelos de tejido derivados de pacientes en el laboratorio.
Más información: Y.-H. Peng et al, Matrices dinámicas con viscoelasticidad codificada por ADN para cultivo de células y organoides, Nature Nanotechnology (2023). DOI:10.1038/s41565-023-01483-3
Información de la revista: Nanotecnología de la naturaleza
Proporcionado por el Instituto Leibniz para la Investigación de Polímeros
