섬유 연구자들은 줄기 세포를 장기 조직으로 준비합니다
게시 날짜:장기 조달 및 이식 네트워크(Organ Procurement and Transplantation Network)에 따르면 2022년에 거의 3,000명이 장기 이식을 기다리다가 사망했으며, 10만 명 이상이 대기자 명단에 남아 있습니다. NC 주립 연구원은 기증 장기가 필요 없는 미래를 구상하면서 줄기 세포를 대체 장기 조직으로 성장시킬 수 있는 기반을 마련하고 있습니다.
제시카 M. 글럭, 조교수 섬유 공학, 화학 및 과학 에서 윌슨 섬유대학, 인체의 미세 환경을 연구합니다. 이러한 미세 환경은 세포 성장과 활동을 촉진하며 신체의 위치에 따라 물리적, 기계적 특성이 다릅니다.
글럭의 연구실 줄기세포를 체내로 전달할 수 있는 발판을 만들기 위해 나노섬유 소재를 이용한 실험입니다. 개인에게서 채취한 세포는 본질적으로 배아 유사 줄기 세포로 재프로그램화될 수 있습니다. 줄기세포는 다능성이므로 신체의 어떤 세포로도 재생될 수 있습니다. Gluck과 그녀의 팀은 특정 미세 환경을 모방하기 위해 나노섬유 지지체의 특성을 변경했으며, 이는 결국 줄기 세포가 특정 유형의 세포가 되거나 특정 조직으로 성장하도록 장려합니다.
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Gluck 연구실에서 진행되는 기초 과학 연구는 장기 복구 및 성장에 초점을 맞춘 향후 응용 연구를 강화할 것입니다. 세포 발달의 미묘한 차이를 이해하면 연구자들이 질병을 예방하고 새로운 조직을 생성하는 방법을 배우는 데 도움이 됩니다.
“우리는 기증 장기나 기증 조직이 필요하지 않습니다. 사람들은 자신의 몸이 이식된 장기를 거부하는 것에 대해 걱정할 필요가 없을 것입니다.”라고 Gluck은 말했습니다. "아직 현실과는 거리가 멀지만 앞으로 20년 안에 이 과정이 맞춤형 의학에서 더욱 실현 가능해지는 것을 보게 될 것입니다."
표면적으로는 직물이 양말이나 수건처럼 들립니다. 업계 전체를 보면 거의 모든 것이 폴리머로 만들어진 것을 보게 됩니다.
Gluck과 그녀의 팀은 심장과 각막의 미세 환경을 특별히 모방하는 비계를 만드는 실험을 하고 있습니다. 이 연구에는 섬유, 생의학 공학, 의학 및 기계 공학이 혼합되어 있습니다. Gluck은 다음과 함께 일했습니다. 전기컴퓨터공학과 그리고 의생명공학과 공동학과 심장 세포의 전류를 연구합니다. Gluck도 다음 중 하나입니다. 비교의학연구소, 인간과 동물의 건강을 개선하기 위해 학제간 연구와 과학적 발견을 육성합니다. 연구실에서는 다학문적 접근이 매우 중요합니다. https://www.youtube.com/embed/Zqqt39k9njg?feature=oembed&enablejsapi=1다능성 줄기 세포는 심장 세포와 유사한 방식으로 동시에 박동합니다.
서희쿡 박사 의 후보자 섬유 및 고분자 과학 프로그램, Wilson College of Textiles에 합류하기 전에 생의학 공학을 공부했습니다. 그들은 박사 학위 취득을 계획했습니다. Gluck이 심장 조직을 연구하고 있다는 사실을 알기 전에는 생의학 공학을 전공했습니다. 이제 그들은 만능줄기세포가 어떻게 심장 근육세포가 될 수 있는지 연구하고 있습니다.
Cook은 “우리는 줄기세포가 심장 근육세포처럼 뛰는 지점에 도달했지만 실제 근육세포만큼 강하게 뛰거나 동기화되지는 않습니다.”라고 말했습니다. “심장 박동은 전기적인 것이기 때문에 우리는 전도성 물질에 관심이 있습니다. 소재를 제작하면서 세포가 어떻게 반응하는지, 더 잘 뛰는지 확인하고 싶다”고 말했다. NC State의 3분 논문 대회에 참가했습니다.
Gluck 팀은 특정 기관에서 발견되는 것과 유사한 안정적인 미세 환경을 만들기 위해 나노섬유 지지체의 기계적, 물리적 특성을 실험하고 단백질 수준, 탄력성, 전도성 등을 변화시킵니다. Nasif Mahmood, 박사이기도 합니다. 섬유 및 고분자 과학 프로그램의 후보자는 안구 표면 복구를 연구하고 각막 조직과 유사한 비계를 만들고 있습니다. 소재는 투명해야 시야를 가리지 않고, 세포 성장을 지원해야 합니다.
Mahmood는 섬유와 소비자 과학을 연구했습니다. 그는 원래 생의학 분야에 합류할 계획은 없었지만, 다능성 줄기세포를 이용한 Gluck의 연구에 매료되었습니다.
Mahmood는 “내가 여기서 이런 종류의 연구를 하게 될 거라고는 상상도 하지 못했습니다.”라고 말했습니다. “저는 생물학을 그렇게 좋아한 적이 없습니다. 내 경력은 직물 분야입니다. 섬유대학으로서 우리 연구실에는 흥미로운 것들이 많이 있습니다.”
"표면적으로는 직물이 양말이나 수건처럼 들립니다."라고 Gluck은 말했습니다. “업계 전체를 보면 거의 모든 것이 폴리머로 만들어진 것을 보게 됩니다. 당신은 직물 염색을 보고 계십니다. 업계는 엄청나게 다양한 분야로 이루어져 있습니다.”
이 연구는 생명을 구하는 연구의 시작일 뿐입니다.
쿡은 "한발 물러서면 '줄기세포가 심장 조직으로 변해 접시에서 박동하는 것을 보는 것은 정말 미친 짓이다'라고 생각한다"고 말했다. “과학적 발견의 과정은 나에게 매우 보람 있는 일입니다. 지식의 일부를 발견하고 이를 과학자들과 공유하는 것입니다. 우리는 우리 분야를 발전시키는 작은 부분을 수행하고 있으며 의료 분야에 혁명을 일으키고 많은 사람들의 생명을 구할 수 있는 지식을 제공하고 있습니다.”
원본 기사 출처: NC 주립 연구 및 혁신