基于植物的凝胶快速轨道“迷你孔”的增长

研究人员创建了世界上第一个生物活性植物性的纳米纤维素水凝胶，以支持生物医学应用的器官生长。

资料来源：莫纳什大学

Biopria研究人员（澳大利亚Bioresource加工研究所），莫纳什大学化学工程系和莫纳什生物医学发现研究所的这一发现将更便宜，更具道德上的速度。水凝胶还可以改善传染病的药物筛查和疾病建模，例如新冠肺炎;代谢疾病，例如肥胖和糖尿病;和癌症。

这些发现是作为增长的有前途的发现器官在世界范围内进行基本的实验室测试。通过其他测试，水凝胶在不到12个月的时间里，全球研究人员和卫生专业人员都可以使用。

纳米纤维素凝胶的价格仅为每使用10毫升，而当前的黄金标准为600美元或更高。最重要的是，纳米纤维素凝胶是完全基于植物的，可以防止任何晚期医学测试的动物器官和未知生物分子的收获。

莫纳什大学化学工程系内的Biopria的吉尔·加尼尔（Gil Garnier）和罗德里戈·库尔维洛（Rodrigo Curvello）博士领导了这项研究。“器官为关键应用程序提供了强大的模型生物医学，包括药物筛查和疾病建模。但是目前的方法仍然昂贵，生物化学变化且不确定。“这些是基础研究的主要障碍，并将器官转化为诊所。需要维持器官系统的替代矩阵必须大大降低成本并消除未知生物分子的不可靠性。由于纳米纤维素水凝胶不含动物，因此其组成得到了完美和可重现的控制 - 与当前的过程不同，并完全模仿了人体条件。”

器官是三维，微型和简化的版本器官在体外产生，可以复制发达器官的行为和功能。通常称为“盘子里的器官' 或者 '迷你兽人”，类器官是研究基本生物学过程的绝佳工具。通过器官，我们可以理解细胞如何在器官中相互作用，疾病如何影响它们以及药物在减少疾病中的影响。

器官是由胚胎，成人，多能或诱导的多能干细胞以及原发性健康或癌组织产生的。为了长期使用，类器官通常嵌入源自小鼠肉瘤的重构基底膜的恩格布雷斯 - 霍尔姆群（EHS）基质中。

目前，Organoid培养物取决于这种昂贵且未定义的肿瘤衍生的材料，该材料阻碍了其在高通量筛查，再生医学和诊断方面的应用。Curvello博士说：“我们的研究基本上能够使用工程基于植物的纳米纤维素水凝胶，该水凝胶可以复制源自小鼠的小肠癌的生长。”“它基本上是由99.9％的水和0.1％固体制成的，该固体用单个细胞粘合剂肽官能化。纤维素纳米纤维与提供小肠癌生长和增殖所需的微环境的盐有关。设计的纳米纤维素凝胶代表了器官增长的可持续替代方法，有助于降低有关全球关注的疾病研究成本，尤其是在发展中国家。”

该研究发表在高级科学。