Światło lasera pozwala również na uwalnianie do hydrożelu wcześniej zmagazynowanych w nim cząsteczek chemicznych, co umożliwia bardzo precyzyjną zmianę warunków, w jakich hodowane są komórki lub modyfikację samych komórek, donosi "Science".

Hydrożele to uwodnione żele, które w ostatnich latach coraz częściej są stosowane zarówno w medycynie (przy regeneracji tkanek), jak i w biologii (przy badaniach wymagających hodowli komórek czy tkanek).

Naukowcy amerykańscy z University of Colorado, z grupy badawczej profesor Kristi Anseth, opracowali nowy hydrożel, który zmienia się pod wpływem światła lasera.

Kluczowym dodatkiem okazały się cząsteczki eteru nitrobenzylowego, które dodano do uwodnionego żelu w trakcie jego tężenia. Eter nitrobenzylowy to znany od lat światłoczuły materiał, który dodatkowo nie jest toksyczny dla żywych komórek.

Dzięki foto wrażliwemu eterowi nitrobenzylowemu, który współuczestniczy przy tworzeniu połączeń wewnątrz żelu, możliwe jest zdalne, bezdotykowe wycinanie mikrokanalików oraz innych trójwymiarowych przestrzeni (np. komór reakcyjnych) w nowo opracowanym hydrożelu za pomocą światła lasera.

Naukowcy zademonstrowali niezwykłe możliwości układu, tworząc nowy schemat kanalików wewnątrz żelu, w którym w tym samym czasie hodowane były komórki. Dzięki temu, żywe komórki przeniesione zostały z jednego reaktora hodowlanego do drugiego (nowo wytworzonego światłem lasera). Cały proces nie wymagał jakiejkolwiek ingerencji eksperymentatora, poza ustawieniem światła lasera.

Według amerykańskich badaczy, nowy materiał pozwala na zupełnie nowe eksperymenty, jakie wcześniej nie były możliwe, a już na pewno nie w tak prosty sposób. Okazało się, iż zamykając w strukturze światłoczułego żelu cząsteczki chemiczne, które warunkują transformacje komórek macierzystych w określone wyspecjalizowane komórki (np. nerwowe, mięśniowe itp), możliwe jest indukowanie jedynie za pomocą światła modyfikacji komórek macierzystych hodowanych wewnątrz tak udoskonalonego żelu.

Światło lasera rozluźnia strukturę hydrożelu, przez co uwalnia związane z nim cząsteczki chemiczne, które rozprzestrzeniając się wewnątrz żelu docierają do hodowanych w nim komórek macierzystych. Jeżeli w różnych miejscach żelu uwolnione zostaną różne substancje chemiczne, identyczne komórki macierzyste rozwiną się w zupełnie inne komórki wyspecjalizowane.

Tego typu materiał pozwala na rozwój zupełnie nowych kierunków badań biomedycznych, konkludują naukowcy. KLG

PAP - Nauka w Polsce

tot/bsz