science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

DNA-lijm kan ooit worden gebruikt om weefsels te bouwen, organen

DNA-moleculen leveren de "broncode" voor het leven in mensen, planten, dieren en sommige microben. Maar nu rapporteren onderzoekers een eerste onderzoek dat aantoont dat de strengen ook als lijm kunnen dienen om 3D-geprinte materialen bij elkaar te houden die ooit zouden kunnen worden gebruikt om weefsels en organen in het laboratorium te laten groeien. Deze eerste-van-zijn-soort demonstratie van het goedkope proces wordt beschreven in het gloednieuwe tijdschrift ACS Wetenschap en techniek biomaterialen .

Andrew Ellington en collega's leggen uit dat hoewel onderzoekers nucleïnezuren zoals DNA hebben gebruikt om objecten te assembleren, de meeste hiervan zijn nanoformaat - zo klein dat mensen ze niet met het blote oog kunnen zien. Maak ze groter, zichtbare objecten is onbetaalbaar. De huidige methoden bieden ook niet veel controle of flexibiliteit in de soorten materialen die worden gemaakt. Het overwinnen van deze uitdagingen kan mogelijk grote voordelen opleveren:het vermogen om weefsels te maken om verwondingen te herstellen of zelfs om organen te creëren voor de duizenden patiënten die orgaantransplantaties nodig hebben. Met dit in gedachten, Ellingtons groep wilde een groter, betaalbaarder materiaal bij elkaar gehouden met DNA.

De onderzoekers ontwikkelden DNA-gecoate nanodeeltjes gemaakt van polystyreen of polyacrylamide. DNA-binding hechtte deze goedkope nanodeeltjes aan elkaar, vormen gelachtige materialen die ze uit een 3D-printer konden extruderen. De materialen waren gemakkelijk te zien en konden zonder microscoop worden gemanipuleerd. De DNA-lijm stelde de onderzoekers ook in staat om te bepalen hoe deze gels bij elkaar kwamen. Ze toonden aan dat menselijke cellen in de gels konden groeien, dat is de eerste stap naar het uiteindelijke doel om de materialen te gebruiken als steigers voor het kweken van weefsels.