Per la prima volta, gli scienziati hanno realizzato a forma di stella, polimeri biodegradabili che possono autoassemblarsi in cavi, sfere di nanofibra, e quando le sfere vengono iniettate con cellule nelle ferite, queste sfere si biodegradano, ma le cellule sopravvivono per formare nuovo tessuto.

Lo sviluppo di questa sfera di nanofibre come vettore cellulare che simula l'ambiente di crescita naturale della cellula è un progresso molto significativo nella riparazione dei tessuti, dice Pietro Ma, professore presso la University of Michigan School of Dentistry e autore principale di un articolo sulla ricerca prevista per la pubblicazione online avanzata in Materiali della natura . I coautori sono Xiaohua Liu e Xiaobing Jin.

La riparazione dei tessuti è molto difficile e il successo è estremamente limitato dalla carenza di tessuto donatore, dice mamma, che ha anche un appuntamento presso l'U-M College of Engineering. La procedura dà speranza alle persone con determinati tipi di lesioni cartilaginee per le quali non esistono attualmente buoni trattamenti. Fornisce anche una migliore alternativa all'ACI, che è un metodo clinico di trattamento delle lesioni della cartilagine in cui le cellule del paziente vengono iniettate direttamente nel corpo del paziente. La qualità della riparazione dei tessuti con la tecnica ACI non è buona perché le cellule vengono iniettate in modo lasco e non sono supportate da un vettore che simula l'ambiente naturale per le cellule, Ma' dice.

Per riparare difetti tissutali complessi o di forma strana, un vettore cellulare iniettabile è desiderabile per ottenere un adattamento accurato e ridurre al minimo l'intervento chirurgico, lui dice. Il laboratorio di Ma ha lavorato su una strategia biomimetica per progettare una matrice cellulare, un sistema che copia la biologia e supporta le cellule mentre crescono e formano i tessuti, utilizzando nanofibre biodegradabili.

Ma' dice che le microsfere cave nanofibrose sono altamente porose, che consente ai nutrienti di entrare facilmente, e imitano le funzioni della matrice cellulare nel corpo. Inoltre, le nanofibre in queste microsfere cave non generano molti sottoprodotti di degradazione che potrebbero danneggiare le cellule, lui dice.

Le sfere cave nanofibrose vengono combinate con le cellule e quindi iniettate nella ferita. Quando le sfere di nanofibra, che sono leggermente più grandi delle cellule che trasportano, degradare nel sito della ferita, le cellule che trasportano hanno già avuto un buon inizio di crescita perché le sfere di nanofibre forniscono un ambiente in cui le cellule prosperano naturalmente.

Questo approccio ha avuto più successo rispetto alla tradizionale matrice cellulare attualmente utilizzata nella crescita dei tessuti, lui dice. Fino ad ora, non c'è stato modo di rendere iniettabile una tale matrice, quindi non è stata utilizzata per fornire cellule a ferite di forma complessa.

Durante il test, il gruppo di riparazione delle nanofibre è cresciuto fino a tre o quattro volte più tessuto rispetto al gruppo di controllo, Ma' dice. Il prossimo passo è vedere come funziona il nuovo vettore cellulare negli animali più grandi e, infine, nelle persone per riparare la cartilagine e altri tipi di tessuto.