Para peneliti telah mengembangkan hidrogel baru yang meniru jaringan manusia untuk menyembuhkan kerusakan jantung dan meningkatkan personalisasi pengobatan kanker. Inovasi ini menjanjikan kemajuan pengobatan regeneratif dan terapi yang dipersonalisasi, sehingga menandai kontribusi signifikan terhadap inovasi kesehatan.
Para ilmuwan mengembangkan gel yang berasal dari pulp kayu untuk memperbaiki jaringan jantung yang rusak dan meningkatkan pengobatan kanker.
Anda dapat menyembuhkan patah hati Anda di Hari Valentine ini karena para peneliti menemukan hidrogel baru yang dapat digunakan untuk menyembuhkan jaringan jantung yang rusak dan meningkatkan pengobatan kanker.
Peneliti teknik kimia Universitas Waterloo Dr. Elisabeth Prince berkolaborasi dengan peneliti dari Universitas Toronto dan Duke University untuk merancang bahan sintetis yang dibuat menggunakan nanokristal selulosa, yang berasal dari pulp kayu. Bahan ini dirancang untuk meniru struktur nano berserat dan sifat jaringan manusia, sehingga menciptakan kembali sifat biomekanik yang unik.
Kemajuan dalam Perawatan Kanker yang Dipersonalisasi
“Kanker adalah penyakit yang beragam dan dua pasien dengan jenis kanker yang sama sering kali merespons pengobatan yang sama dengan cara yang sangat berbeda,” kata Prince. “Organoid tumor pada dasarnya adalah versi mini dari tumor pasien yang dapat digunakan untuk pengujian obat, memungkinkan peneliti mengembangkan terapi yang dipersonalisasi untuk pasien tertentu.”
Sebagai direktur Prince Polymer Materials Lab, Prince merancang hidrogel biomimetik sintetik untuk aplikasi biomedis. Hidrogel memiliki arsitektur nanofibrous dengan pori-pori besar untuk transportasi nutrisi dan limbah, yang mempengaruhi sifat mekanik dan interaksi sel.
Prince, seorang profesor di Departemen Teknik Kimia Waterloo, memanfaatkan hidrogel mimetik jaringan manusia ini untuk mendorong pertumbuhan replika tumor skala kecil yang berasal dari jaringan tumor yang disumbangkan.
Dia bertujuan untuk menguji efektivitas pengobatan kanker pada organoid tumor mini sebelum memberikan pengobatan kepada pasien, sehingga berpotensi memungkinkan terapi kanker yang dipersonalisasi. Penelitian ini dilakukan bersama Profesor David Cescon di Princess Margaret Cancer Center.
Terobosan dalam Regenerasi Jaringan
Kelompok penelitian Prince di Waterloo sedang mengembangkan hidrogel biomimetik suntik serupa untuk pemberian obat dan aplikasi medis regeneratif seiring para peneliti Waterloo terus memimpin inovasi kesehatan di Kanada.
Penelitiannya bertujuan untuk menggunakan bahan hidrogel berfilamen yang disuntikkan untuk menumbuhkan kembali jaringan jantung yang rusak setelah serangan jantung. Dia menggunakan serat nano sebagai perancah untuk pertumbuhan kembali dan penyembuhan jaringan jantung yang rusak.
“Kami membangun pekerjaan yang saya mulai selama saya Ph.D. merancang hidrogel mimesis jaringan manusia yang dapat disuntikkan ke dalam tubuh manusia untuk memberikan terapi dan memperbaiki kerusakan yang terjadi pada jantung ketika pasien mengalami serangan jantung,” kata Prince.
Penelitian Prince unik karena sebagian besar gel yang saat ini digunakan dalam rekayasa jaringan atau kultur sel 3D tidak memiliki arsitektur nanofibrous. Kelompok Prince menggunakan nanopartikel dan polimer sebagai bahan penyusun material dan mengembangkan kimia untuk struktur nano yang secara akurat meniru jaringan manusia.
Langkah selanjutnya dalam penelitian Prince adalah menggunakan nanopartikel konduktif untuk membuat gel nanofibro konduktif listrik yang dapat digunakan untuk menyembuhkan jaringan otot jantung dan rangka.
Referensi: “Hidrogel nanokoloid meniru struktur dan sifat mekanik nonlinier jaringan berserat biologis” oleh Elisabeth Prince, Sofia Morozova, Zhengkun Chen, Vahid Adibnia, Ilya Yakavets, Sergey Panyukov, Michael Rubinstein dan Eugenia Kumacheva, 13 Desember 2023, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI: 10.1073/pnas.2220755120
NewsRoom.id
