新型植物凝胶可快速追踪微器官生长 改善癌症治疗

莫纳什大学的研究人员创造了世界上第一种基于生物活性植物的纳米纤维素水凝胶，以支持类似器官的生长，并有助于显著降低癌症和新冠研究的成本。

来自BioPRIA(澳大利亚生物资源加工研究所)、莫纳什大学化学工程系和莫纳什生物医学发现研究所的研究人员将以更便宜、更快和更符合伦理的方式开发类似器官的身体。

该水凝胶还可以改善新冠等传染病药物筛选和疾病建模；肥胖、糖尿病等代谢性疾病；还有癌症。

这一发现发表在《先进科学》杂志上，已经成为有机生物生长的一个有希望的发现，可以用于全世界的基础实验室测试。通过额外的测试，这种水凝胶可以在不到12个月的时间内提供给世界各地的研究人员和卫生专业人员。

纳米纤维素凝胶的成本仅为每10毫升0.5美分，而目前的黄金标准是600美元或以上。

最重要的是，纳米纤维素凝胶完全基于植物，可以防止动物器官和未知生物分子的收获，不能用于任何先进的医学测试。

莫纳什大学化学工程系的吉尔加尼耶教授和罗德里戈曲线博士领导了这项研究。

BioPRIA主任Garnier教授说：“有机物为生物医学的关键应用提供了一个可靠的模型，包括药物筛选和疾病建模。但目前的方法仍然昂贵，生化变量和不确定性。”

“这是基础研究和将类器官转化为临床的主要障碍。需要维持一种替代的类器官系统基质，以大大降低成本并消除未知生物分子的不可靠性。

“因为纳米纤维素水凝胶不含动物，所以成分控制得很完美，而且具有可复制性(与目前的进展不同)，完全模仿人类的状况。”

A类器官是体外产生的器官的三维、小型化和简化版本，可以复制发达器官的行为和功能。

类器官，通常被称为“盘内器官”或“微器官”，是研究基本生物过程的极好工具。通过类器官，我们可以了解细胞如何在器官中相互作用，疾病如何影响器官，以及药物在减少疾病中的作用。

器官样体由胚胎、成人、多能或诱导多能干细胞和初级健康或癌组织产生。长期使用时，器官样小体通常包埋在小鼠肉瘤重构基底膜衍生的恩格尔布雷思-霍尔姆沃姆(EHS)基质中。

目前，类器官培养依赖于这种昂贵且来源不确定的肿瘤材料，这阻碍了其在高通量筛选、再生医学和诊断中的应用。

Curvello博士说：“我们的研究基本上可以使用工程植物基纳米纤维素水凝胶，它可以复制小鼠小肠器官的生长。”

“它基本由99.9%的水和仅0.1%的固体组成，并具有单细胞粘附肽的功能。纤维素纳米纤维与盐相连，为小肠器官的生长和增殖提供微环境。

“工程化纳米纤维素凝胶代表了器官样生长的可持续选择，有助于降低全球关注的疾病研究成本，尤其是在发展中国家。”

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