Tekoelimiä itsekasautuvista legopalikoista
20. heinäkuuta 2008
–Ihmiset ovat ajatelleet itsensäkokoavaa biologista materiaalia, mutta hän on oikeasti tehnyt sellaisen, sanoo Michiganin yliopiston biolääketieteellisen tekniikan insinööri Suichi Takayama. Hän puhuu uraauurtavaa kehitystyötä tekevästä bioinsinööri Ali Khademhosseinista.
Massachusettsin teknillisen korkeakoulun ja Harvardin yliopiston tutkijaryhmä on kehittänyt yksinkertaisen metodin keinotekoisten elinten kokoamiseksi. Tutkijat kertoivat metodistaan tiistaina Yhdysvaltain kansallisen tiedeakatemian julkaisussa julkaistussa artikkelissaan.
Mikroskooppisia rakennuspalikoita
[muokkaa]_alternate.svg)
–Elävät kudokset muodostuvat toistuvista toiminnallisista yksiköistä, Khademhosseini kertoo. Esimerkiksi maksa koostuu vierekkäisistä kuusikulmaisista lohkoista. Perinteisessä lähestymistavassa on soluja kiinnitetty muovisiin tukirakenteisiin, ja niiden on toivottu muodostavan samanlaisia rakenteita kuin mitä ihmisruumiissa on. Sellaisia ne muodostavatkin, mutta vain rajoittuneella menestyksellä.
Khademhosseinin tutkimassa menetelmässä soluja sekoitetaan polyetyleeniglykoli-liuokseen, ja valmis seos kaadetaan erimuotoisiin muotteihin. Valonvälähdys saa seoksen kiinteytymään. Muodostuvista "Lego-palikoista" voi sitten koota isompia rakenteita, mutta se on hankalaa: palaset ovat läpimitaltaan vain sata mikrometriä (0,1 millimetriä).
Uusi menetelmä tarjoaa kuitenkin kokoamiskeinoksi ilmiötä, joka on monelle tuttu ruuanlaitosta: öljy ja vesi eivät liukene toisiinsa. Palapelin palojen tavoin toisiinsa sopivat polymeeripalikat ovat vesiliukoisia, joten mineraaliöljyyn kaadettuna ne kasautuvat yhteen. Uuden valonvälähdyksen avulla nämä kasautuneet rakenteet saadaan jähmetettyä, niin että ne pysyvät yhdessä.
Tällä metodilla solut voidaan sijoittaa tarkalleen haluttuun paikkaan, ja näin saadaan aikaiseksi entistä monimutkaisempia rakenteita.
Haasteena kemialliset viestit
[muokkaa]Kudosten muotoilu ei ole ainoa tutkittava asia keinotekoisia elimiä suunniteltaessa. On ymmärrettävä, kuinka kemialliset viestit ja ympäristötekijät säätelevät solujen erikoistumista. On tutkittava kudoshormonien toimintaa legopalikoissa.
Jos opittaisiin tekemään keinotekoisia elimiä, uutta elintä tarvitsevalle voitaisiin valmistaa elin tämän omista kantasoluista, ja näin vältettäisiin kehon hylkimisreaktio. Lisäksi päästäisiin eroon siirrännäisten jonottamisesta, joka voi toisinaan kestää hyvinkin kauan.
Lähteet
[muokkaa]- Katherine Bourzac: Self-Assembling Tissues. Living Legos can be directed to form tissue-like structures Technology Review. 15.7.2008. Massachusetts Institute of Technology. Viitattu 20.7.2008. (englanniksi)
