Forskere har gjort det ganske bra med å dyrke humant vev fra stamceller - fra hjerteceller i en petriskål til 3-D-trykk på full ører. Men å montere den komplekse vaskulariteten til hjertevev er ingen liten bragd. Selv de mest sofistikerte 3D-skrivere kan ikke lage strukturen. Imidlertid, som Ben Guarino skriver for The Washington Post, kan forskere ved Worcester Polytechnic Institute imidlertid ha en løsning: bruk spinatblader som ryggraden i hjertevevet.
Studien, som nylig ble publisert i tidsskriftet Biomaterials, tilbyr en innovativ måte å løse et vanlig problem innen vevsingeniør ved å se mot planteverdenen. Selv om planter og dyr transporterer væsker på veldig forskjellige måter, er deres vaskulære strukturer like, ifølge en pressemelding.
Ta et planteblad og hold det opp mot lyset. "Hva ser du?" Tanja Dominko, en forfatter av studien, spør Cyrus Moulton på Worcester Telegram . "Du ser et plants vaskulært system som er veldig, veldig likt et menneskelig system og tjener et identisk formål, " sier hun.
Men for å bruke den strukturen, måtte forskerne først fjerne plantecellene, og forlate det vaskulære systemet intakt. For å oppnå en slik bragd, vasker teamet bladene gjennom å bruke en type vaskemiddel og gjør bladet fra gjennomsiktig grønt til gjennomskinnelig hvitt. Den gjenværende cellulosestrukturen er kompatibel med menneskelig vev.
Som Guarino rapporterer, så forskerne så spinaten med hjertevev, som begynte å vokse inne i bladet. Etter fem dager var de vitne til noe av vevet som trekket seg sammen på mikroskopisk nivå. Med andre ord begynte spinatbladet å slå. De førte væsker og mikroperler på størrelse med menneskelige blodceller gjennom bladene for å vise at de potensielt kunne transportere blod.
Selv om teamet ikke hadde som mål å få et fullt hjerte fra spinat, håper de metoden kan brukes til å hjelpe pasienter etter å ha lidd av hjerteinfarkt eller andre hjerteproblemer. "På lang sikt ser vi absolutt å implantere et transplantat i skadet hjertevev, " sier Glenn Gaudette, en bioingeniør og medforfatter av studien, til Guarino. De håper å lage en lapp så tykk og sterk som naturlig hjertevev.
Spinat er ikke den eneste supermaten teamet jobber med. I følge pressemeldingen har de også med hell fjernet cellene fra blader av persille, søtt malurt og hårete peanøtterrot. I fremtiden kan forskjellige planter brukes som stillas for å dyrke forskjellige lapper og erstatningsdeler. For eksempel kan den hule stammen av juvelvein saksøkes for å lage arterier, og tre eller bambus kan brukes til å konstruere bein. "Når du tenker på det store utvalget av planter der ute, er det nesten ingenting som planter ikke kan gjøre, " sier Gaudette til Moulton.
Worcester-teamet er heller ikke den eneste gruppen som jobber med denne ideen. Andrew Pelling ved University of Ottawa bruker cellulosen i epleskiver for å vokse (litt skummelt utseende) menneskelige ører.
