슬롯 머신 팀, 시금치 잎에서 심장 조직 성장

다른 세포제거 식물은 광범위한 조직 공학 기술을 위한 프레임워크를 제공할 수 있습니다. "우리는 해야 할 일이 더 많지만 지금까지는 매우 유망한 일입니다."라고 말했습니다.글렌 고데트 박사,슬롯 머신의 생의학 공학 교수이자 논문의 교신저자입니다. "농민들이 수천 년 동안 재배해 온 풍부한 식물을 조직 공학에 사용하도록 조정하면 분야를 제한하는 여러 가지 문제를 해결할 수 있습니다."

Gaudette 외에도 슬롯 머신 연구팀에는 다음이 포함됩니다.탄자 도민코, 박사, DVM, 인간 세포 발달의 분자 메커니즘을 연구하는 생물학 및 생명공학 부교수;온라인 슬롯 | 우스터, 생물학 및 생명공학 교수, 식물 생물학자; 그리고마샤 롤 박사, 혈관 조직 공학에 중점을 두고 있는 의생명 공학 부교수입니다. 공동 팀에는 위스콘신과 아칸소의 인간 줄기 세포 및 식물 생물학 연구원도 포함되어 있습니다. “이 프로젝트는 학제간 연구의 중요성을 말해준다”고 Gaudette는 말했습니다. “다양한 전문 지식을 갖춘 사람들이 다양한 관점에서 문제에 접근할 때 새로운 솔루션이 나타날 수 있습니다.”

논문의 첫 번째 저자는 다음과 같습니다.조슈아 게르스락, Gaudette 연구실의 대학원생으로 실험 설계 및 수행을 도왔고 잎맥을 통해 세제 용액을 흐르게 하거나 "관류"하여 시금치 잎에서 식물 세포를 제거하는 효과적인 과정을 개발했습니다. Gershlak은 "이전에 인간 심장에 대한 탈세포화 작업을 수행한 적이 있습니다. 시금치 잎을 보면 그 줄기가 대동맥을 연상시켰습니다. 그래서 줄기를 통해 바로 관류하자고 생각했습니다. 그것이 효과가 있을지 확신할 수 없었지만 꽤 쉽고 복제 가능하다는 것이 밝혀졌습니다. 다른 많은 식물에서도 효과가 있었습니다."

식물 세포가 씻겨 나갈 때 남는 것은 사람에게 해롭지 않은 천연 물질인 셀룰로오스를 주성분으로 하는 뼈대입니다. "셀룰로오스는 생체 적합성이 있으며 연골 조직 공학, 뼈 조직 공학 및 상처 치유와 같은 다양한 재생 의학 응용 분야에 사용되었습니다."라고 저자는 썼습니다.

시금치 잎 외에도 팀은 파슬리, Artemesia annua(달콤한 쑥) 및 땅콩 털뿌리에서 세포를 성공적으로 제거했습니다. 그들은 이 기술이 전문적인 조직 재생 연구에 적용할 수 있는 많은 식물 종에 적용될 것으로 기대하고 있습니다. "시금치 잎은 심장 조직과 같이 혈관이 많은 조직에 더 적합할 수 있는 반면, 봉선화(보석풀) 줄기의 원통형 중공 구조는 동맥 이식에 더 적합할 수 있습니다. 반대로 나무의 혈관 기둥은 상대적인 강도와 기하학적 구조로 인해 뼈 공학에 유용할 수 있습니다."라고 저자는 썼습니다.

식물을 조직 공학의 기초로 사용하면 경제적, 환경적 이점도 있습니다. "식물 조직 지지체의 양성 화학을 활용함으로써 우리는 합성 복합 복합 재료의 많은 한계와 높은 비용을 해결할 수 있었습니다. 식물은 우수한 농업 관행과 통제된 환경에서 쉽게 자랄 수 있습니다. 환경 친화적인 식물 조직과 관류 기반 탈세포화를 결합함으로써 우리는 혈관화 전 조직 공학 지지체에 대한 지속 가능한 솔루션이 있을 수 있음을 보여주었습니다."

슬롯 머신에서는 탈세포화 과정을 최적화하고 다양한 인간 세포 유형이 식물 기반 비계에 부착되어 잠재적으로 영양분을 받는 동안 어떻게 성장하는지 특성화하는 연구를 통해 여러 분야에 걸쳐 연구가 계속되고 있다고 Gaudette는 말했습니다. 또한 인간 조직에서 혈액과 체액이 유출되는 2차 혈관 네트워크를 엔지니어링하는 방법도 탐구됩니다. 2017년 4월 7일 Gershlak은 보스턴에서 열리는 National Academy of Inventors 첫 번째 학생 혁신 쇼케이스에 초청 연사로 기술과 초기 결과를 발표할 예정입니다. 여기서 그는 200명 이상의 뛰어난 발명가 및 기술 상용화 리더를 위한 작업을 자세히 설명할 예정입니다.