莫納什大學的研究人員創(chuàng)造了世界上第一個基于生物活性植物的納米纖維素水凝膠，以支持類器官的生長，并有助于顯著降低癌癥和 研究的成本。BioPRIA(澳大利亞生物資源加工研究所)、莫納什大學化學工程系和莫納什生物醫(yī)學發(fā)現(xiàn)研究所的研究人員的這一發(fā)現(xiàn)將開發(fā)出更便宜、更快、更合乎道德的類器官。

所述水凝膠也可以提高對感染性疾病，如藥物篩選和疾病建模; 代謝性疾病，如肥胖和糖尿病;和癌癥。

該研究結果發(fā)表在Advanced Science 上，成為全球基本實驗室測試中類器官生長的一個有希望的發(fā)現(xiàn)。通過額外的測試，這種水凝膠可以在不到 12 個月的時間內提供給世界各地的研究人員和衛(wèi)生專業(yè)人員。

納米纖維素凝膠每使用 10 毫升只需幾美分，而目前的黃金標準為 600 美元或更多。

最重要的是，納米纖維素凝膠完全基于植物，可防止采集動物器官和未知生物分子用于任何高級醫(yī)學測試。

來自莫納什大學化學工程系 BioPRIA 的 Gil Garnier 教授和 Rodrigo Curvello 博士領導了這項研究。

“類器官為生物醫(yī)學的關鍵應用提供了一個強大的模型，包括藥物篩選和疾病建模。但目前的方法仍然昂貴、生化可變且未定義，”BioPRIA 主任 Garnier 教授說。

“這些是基礎研究和類器官向臨床轉化的主要障礙。需要能夠維持類器官系統(tǒng)的替代基質，以大幅降低成本并消除未知生物分子的不可靠性。

“由于納米纖維素水凝膠不含動物成分，因此其成分得到完美控制且可重復——與目前的進展不同——并完全模擬人體狀況。”

類器官是體外產生的器官的三維、微型化和簡化版本，可以復制發(fā)育器官的行為和功能。

類器官通常被稱為“培養(yǎng)皿中的器官”或“微型器官”，是研究基本生物過程的絕佳工具。通過類器官，我們可以了解細胞在器官中如何相互作用、疾病如何影響它們以及藥物在減少疾病方面的作用。

類器官由胚胎、成體、多能或誘導多能干細胞以及原代健康或癌組織產生。對于長期使用，類器官通常嵌入從小鼠肉瘤重建基底膜衍生的 Engelbreth-Holm Swarm (EHS) 基質中。

目前，類器官培養(yǎng)依賴于這種昂貴且不確定的腫瘤衍生材料，這阻礙了其在高通量篩選、再生醫(yī)學和診斷中的應用。

“我們的研究基本上能夠使用一種工程化的基于植物的納米纖維素水凝膠，它可以復制小鼠小腸類器官的生長，”Curvello 博士說。

“它基本上由 99.9% 的水和僅 0.1% 的固體制成，用單細胞粘附肽進行功能化。纖維素納米纖維與鹽相連，提供小腸類器官生長和增殖所需的微環(huán)境。

“工程納米纖維素凝膠代表了類器官生長的可持續(xù)替代方案，有助于降低全球關注疾病的研究成本，尤其是在發(fā)展中國家。”

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