Hydrogels d'ADN programmables pour la culture cellulaire avancée et la médecine personnalisée
L'équipe du Dr Elisha Krieg de l'Institut Leibniz de recherche sur les polymères de Dresde a mis au point une matrice dynamique réticulée à l'ADN (DyNAtrix) en combinant des polymères synthétiques classiques avec des réticulants programmables à l'ADN. La liaison hautement spécifique et prévisible de l'ADN permet aux chercheurs d'exercer un contrôle inégalé sur les principales propriétés mécaniques du matériau. Les résultats publiés dans Nature Nanotechnology sont très pertinents pour les matériaux de culture cellulaire in vitro destinés à la recherche biologique.
DyNAtrix : une matrice d'instruction cellulaire entièrement synthétique aux propriétés mécaniques programmables
IPF: Elisha Krieg und Yu-Hsuan Peng
La culture in vitro de cellules biologiques joue un rôle important dans l'avancement de la recherche biologique. Cependant, les matériaux de culture cellulaire actuellement disponibles présentent des inconvénients importants. Nombre d'entre eux sont dérivés de sources animales, ce qui entraîne une faible reproductibilité et rend difficile le réglage précis de leurs propriétés mécaniques. Il est donc urgent de trouver de nouvelles approches pour créer des matériaux souples et biocompatibles aux propriétés prévisibles.
L'équipe du Dr Elisha Krieg, de l'Institut Leibniz de recherche sur les polymères de Dresde, a mis au point une matrice dynamique réticulée à l'ADN (DyNAtrix) en combinant des polymères synthétiques classiques avec des réticulants programmables à l'ADN. La liaison hautement spécifique et prévisible de l'ADN permet aux chercheurs d'exercer un contrôle inégalé sur les principales propriétés mécaniques du matériau. Leur recherche montre comment le DyNAtrix permet un contrôle systématique de ses caractéristiques viscoélastiques, thermodynamiques et cinétiques en modifiant simplement les informations sur la séquence de l'ADN. La stabilité prévisible des liaisons transversales de l'ADN permet de régler rationnellement les propriétés de relaxation sous contrainte, imitant ainsi les caractéristiques des tissus vivants. DyNAtrix est auto-cicatrisant, imprimable et présente une grande stabilité et une dégradation contrôlable. La culture cellulaire avec des cellules stromales mésenchymateuses humaines, des cellules souches pluripotentes, des kystes rénaux canins et des organoïdes de trophoblastes humains démontre la grande biocompatibilité des matériaux.
Les propriétés programmables du matériau laissent entrevoir un potentiel prometteur pour de nouvelles applications dans le domaine de la culture tissulaire. Les études en cours se concentrent sur l'effet des propriétés viscoélastiques sur le développement des cellules et des organoïdes. À l'avenir, DyNAtrix pourra être utilisé dans la recherche fondamentale et la médecine personnalisée, par exemple pour reproduire et étudier en laboratoire des modèles de tissus dérivés de patients.
Note: Cet article a été traduit à l'aide d'un système informatique sans intervention humaine. LUMITOS propose ces traductions automatiques pour présenter un plus large éventail d'actualités. Comme cet article a été traduit avec traduction automatique, il est possible qu'il contienne des erreurs de vocabulaire, de syntaxe ou de grammaire. L'article original dans Anglais peut être trouvé ici.
Publication originale
Autres actualités du département science
