Wundheilung mit Ulvan Bio-Tinte aus Algen
Wissenschaftler haben eine neuartige Biotinte für das 3D-Bioprinting entwickelt, welche zukünftig eine wichtige Rolle bei der Wundheilung spielen könnte. Die wundheilende Fähigkeit des Materials wird der Zugabe eines bestimmten Stammes der molekularen Spezies Ulva verdankt, einer Art von Seetang, welche eine mit der menschlichen Haut vergleichbare Struktur besitzt. Ulvan ist in der Lage, die Funktion von Zellen bei der Produktion wichtiger Biomoleküle zu regulieren, die bei der Wundheilung verwendet werden.
„Die Wundheilung findet in einer 3D-Umgebung statt, an der eine Reihe von Zelltypen und Biomolekülen beteiligt sind, daher hat die Verwendung von 3D-Bioprinting zur Herstellung von Gerüsten für die Wundheilung viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen“, erklärt Professor Wallace, Direktor des ARC Centre of Excellence for Electromaterial Science (ACES). „Hier haben wir eine Biotinte für das 3D-Bioprinting formuliert, die Ulvan enthält, und entdeckt, dass dessen Anwesenheit die Proliferation von Zellen unterstützt, die an der Wundheilung beteiligt sind.“
ACES Direktor Professor Gordon Wallace. (Bild: University of Wollongong)
Die Forscher isolierten zunächst ein Polysaccharid eines Ulvan-Typ aus einer kultivierten Quelle einer bestimmten australischen Ulvacea-Makroalge (Ul84), bevor sie diese mit einer herkömmlichen Bio-Tinte auf Basis von Gelatine-Methacryloyl (GelMA) zusammenfügten. Ul84 ähnelt den bei Säugetieren vorkommenden Glykosaminoglykanen, welche eine wichtige Rolle bei der Wundheilung und der Struktur und Funktion der Gewebematrix spielen. Das Ulvan wirkt als „molekulare Verstärkung in 3D-gedruckten Scaffolds“. Dies ist eine wichtige Eigenschaft, um eine Kontraktion der Struktur zu verhindern und somit die Narbenbildung während der Wundheilung zu minimieren.
Die Studie mit dem Titel „3D bioprinting dermal-like structures using species-specific ulvan“ wurde von Forschern des ARC Centre of Excellence for Electromaterial Science (ACES) und der University of Wollongong (UOW) in Zusammenarbeit mit Venus Shell Systems durchgeführt. Zum Team gehören ACES-Direktor Professor Gordon Wallace und die Forscher Associate Professor Stephen Beirne, Dr. Zhilian Yue und Xifang Chen sowie Dr. Pia Winberg von Venus Shell Systems und der Stammzellbiologe Professor Yan-Ru Lou von der Fundan University.
Venus Shell Systems Gründerin und Direktorin Dr. Pia Winberg mit ACES Direktor Professor Gordon Wallace. (Bild: University of Wollongong)
„Es war so aufregend, Moleküle aus Algen zu entschlüsseln und sie in Zusammenarbeit mit Forschern im Bereich Biomaterialien zu neuen Höhen zu bringen“, kommentierte Dr. Winberg. „Vor allem, wenn die Moleküle, die wir aus einer einzigartigen Art australischer Grünalgen gefunden haben, in Struktur und Funktion den Molekülen, die in der menschlichen Haut vorkommen, unheimlich ähnlich sind. Es wird umso spannender, wenn sich dies in einer Verbesserung der gesundheitlichen Ergebnisse für Patienten mit Wunden niederschlägt.“ Weitere Informationen zur Forschung finden Sie HIER.
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*Titelbildnachweis: Dinghua Yang
