Use of collagen I-hyaluronic acid and fibrin-hyaluronic acid hydrogels for perfusable models of vascularized bone tissue - Liedes, Jarkko (2025)
Rinta- ja eturauhassyöpä ovat tunnettuja taipumuksestaan lähettää etäpesäkkeitä luustoon. Molemmilla syövillä on suuri esiintyvyys maailmanlaajuisesti, ja niihin liittyvä kuolleisuus on suuri. Syöpätutkimuksessa käytetään in vivo-malleja kasvaimien ja metastaasiprosessien tutkimiseen. In vivo-mallien heikkoutena on kvantitatiivisen tutkimuksen ja kuvantamisen hankaluus. In vitro-mallit rajaavat useita biologisia tekijöitä pois, jonka vuoksi niitä voidaan käyttää rajattujen prosessien kvantitatiiviseen tutkimiseen ja erilaisten prosessien kuvantamiseen. Mikrofluidisia luumalleja voidaan käyttää metastaasiprosessien tutkimiseen. Malleissa yleisesti käytettävät fibriini- ja kollageeni-hydrogeelit ovat herkkiä menettämään rakenteensa ja kutistumaan solujen ja soluväliaineen vuorovaikutusten takia. Tämän pro-gradun aiheena on tutkia kolmella eri koevaiheella fibriini-, fibriini-hyaluronihappo-, kollageeni I-, ja kollageeni I-hyaluronihappo- hydrogeelien sopivuutta eri soluympäristöihin Aim Biotech idenTx-3 mikrofluidisessa sirussa. Tutkimuksessa selvitettiin, mikäli hydrogeeleissä voidaan kasvattaa läpivirtaava mikroverisuonitus, voidaanko hydrogeeleissä kasvattaa osteoklasti- ja osteoblasti-luusoluja, ja kestävätkö hydrogeelit mikroverisuonituksen tai luusolujen läsnäolon kutistumatta tai menettämättä rakennettaan. Mikroverisuonituksen läpivirtaavuutta tutkittiin FluoSphere-mikrohelmillä, ja suonituksen morfologiaa tutkittiin vastaainevärjäyksellä. Luusolujen vaikutusta hydrogeeleihin tutkittiin FluoSphere-mikrohelmillä, ja niiden elinkelpoisuutta tutkittiin vasta-ainevärjäyksellä. Tutkimuksessa havaittiin, että hyaluronihapon lisääminen vaikuttaa solujen liikkuvuuteen ja elinkelpoisuuteen etenkin suurissa pitoisuuksissa, mutta myös vahvistaa hydrogeelien rakennetta. Matalammat pitoisuudet eivät vahvistaneet hydrogeelien rakennetta, mutta säilyttivät solujen liikkumiskykyä ja elinkelpoisuutta paremmin. Tulevissa tutkimuksissa tulisi keskittyä hydrogeelikoostumusten optimointiin solujen elinkelpoisuuden ja hydrogeelien rakenteellisen eheyden parantamiseksi.