Lysande material avslöjar hur cellerna växer

Fiber av en halvledande polymer, framtagen för solceller, är ett utmärkt stödmaterial för tillväxt av ny mänsklig vävnad. Fibrerna lyser, vilket gör det möjligt att även följa cellernas tillväxt inne i levande vävnad, visar forskare vid Linköpings universitet. Resultaten har publicerats i ansedda Advanced Functional Materials,

Forskningen har utförts i ett samarbete mellan forskare vid Linköpings universitet, Chalmers och Universitetssjukhuset i Linköping.

Att kunna ersätta skadade organ och vävnad med ny som odlats fram från kroppsegna celler är ett av målen för den regenerativa medicinen. Forskningen har kommit långt och exempelvis odlas idag kroppsegen hud för människor som drabbats av svåra brännskador. Det är också känt att cellerna växer bättre om de får någon typ av stödmaterial och flera sådana material har testats.

Daniel Aili, universitetslektor vid Avdelningen för molekylär fysik vid LiU, och doktorand Abeni Wickham har nu, tillsammans med sina forskarkollegor, lyckats få fram ett stödmaterial med mycket speciella egenskaper:

- Materialet, som är en halvledande polymer kallad TQ1, utvecklades från början för organiska solceller. Men vi har lyckats processa det till att bli ett mikrofibröst material, som en matta av fibrer där vi både kan studera och stimulera tillväxten av vävnad, säger Daniel Aili.

Materialet har ett antal avgörande fördelar:

- Det intressanta är inte bara att cellerna tycks gilla materialet och att det integrerar väl i levande vävnad. Fibrerna är dessutom fluorescerande och lyser i ett våglängdsområde där vi kan se och följa implantatet genom vävnaden. Det har hittills varit ett problem med mjuka biomaterial att vi inte kunnat se hur de interagerar med levande celler och vävnad och vad som händer med materialet över tid.

Forskarna har även satt in implantat av fibrer i spunnet TQ1 i råttor för att kunna undersöka långsiktiga effekter. Några inflammationer eller andra negativa effekter har inte förekommit och materialet har till och med visat sig stimulera tillväxten av blodkärl inne i vävnaden. Vilket är en förutsättning för att ny odlad vävnad ska kunna syresättas och överleva. Materialets fluorescerande egenskaper gör det möjligt att följa dess interaktion med vävnaden under så lång tid som 90 dagar.

Djurförsök är strikt reglerade och forskningen har passerat såväl etisk som djurrättslig granskning.

Resultaten är ett samarbete mellan sex forskare från tre avdelningar vid Institutionen för fysik, kemi och biologi, LiU, forskare vid Institutionen för klinisk och experimentell medicin, LiU, forskare vid universitetssjukhuset, Region Östergötland, samt en Chalmers-forskare, med Daniel Aili som huvudförfattare.

Near-Infrared Emitting and Pro-Angiogenic Electrospun Conjugated Polymer Scaffold for Optical Biomaterial Tracking, Abeni Wickham et al, Advanced Functional Materials 2015. DOI:10.1002/adfm.201500351

Bild: Bland TQ1-fibrerna (röda) trivs och växer embryonala hjärtmuskelceller (gröna) från kyckling.

Kontakt:

Daniel Aili, daniel.aili@liu.se+46 13 28 89 84

Abeni Wickham abeni.wickham@liu.se