Palenie tytoniu powoduje raka. Okazuje się, że tytoń może też… wspierać proces leczenia i rekonwalescencji. Wszystko dzięki zmodyfikowanemu chemicznie białku kolagenu, pozyskiwanemu z jego liści. Zespół badaczy z izraelskiej firmy CollPlant stworzył „biotusz” do druku 3D. Produkt rhCollagen posłuży do tworzenia implantów tkanek, kości i organów. Jest pomocny w procesie gojenia ran. Odkrycie nowego biomateriału może całkowicie zmienić rozwój transplantologii.
Produkcja rhCollagenu (recombinant human collagen) zaczyna się od modyfikacji sadzonek tytoniu. Naukowcy wybrali akurat tę roślinę, bo jest łatwa w pielęgnacji oraz szybko przystosowuje się do różnych typów ziemi i środowiska. Ponadto, szybko rośnie i nie stwarza problemów przy zrywaniu. Do komórek tytoniu wszczepia się 5 ludzkich genów, odpowiedzialnych za wytwarzanie cennego białka. Następnie rośliny trafiają do szklarni, gdzie uprawiane są przez 8 tygodni. Ludzkie łańcuchy proteinowe przechodzą proces syntezy, podczas którego zamieniają się w prokolagen, będący białkiem przejściowym. Po zbiorze, liście tytoniu są przetwarzane na ekstrakt, wymagający odpowiedniego (kilkukrotnego) oczyszczenia. Utwardzony światłem UV zachowuje strukturę hydrożelu i może być przeznaczony do celów medycznych.
Dzięki kontrolowaniu protein jeszcze na poziomie komórkowym, można wytworzyć biotusz o dużej wytrzymałości termicznej, pożądanej rozciągliwości i transparentności. Naukowcy pracowali również nad roztworami kolagenowymi o różnym stopniu lepkości. Produkt występuje w formie: żelu, pasty, membran, włókien oraz gąbek. Sfinansowanie badań i surowców wymagało dużych inwestycji. Na szczęście, rewolucyjny pomysł zainteresował izraelskie Ministerstwo Gospodarki, które przeznaczyło na jego rozwój 1,5 miliona $, co stanowi niemal połowę sumy zainwestowanej w projekt biomateriału do druku 3D.
Właściwości kolagenu pochodzenia roślinnego znalazły więcej zastosowań, niż w przypadku białka zwierzęcego czy ludzkiego. Materiał opracowany przez firmę CollPlant jest przede wszystkim tuszem, służącym do druku 3D organów i tkanek, które przyspieszają leczenie ran i poparzeń. Może wspierać naprawę zerwanych ścięgien i więzadeł. Stanowi on również bazę środków medycznych takich jak choćby: Anterior Cruciate Ligament (leczenie stawów kolanowych), Vergenix STR (kuracja przy zapaleniu stawów) czy Vergenix BVF – środek stosowany u pacjentów dotkniętych spondylodezą (zrośnięcie się dwóch lub więcej kręgów).
rhCollagen ma taką samą strukturę jak kolagen typu I, produkowany przez organizm człowieka. Jest jednak bezpieczniejszy od białka pochodzenia zwierzęcego, ponieważ nie zawiera szkodliwych patogenów, alergenów oraz substancji negatywnie działających na układ immunologiczny. Dzięki gładkości i homogeniczności włókien jest wytrzymałym i rozciągliwym budulcem.
Kolagen to główne białko tkanki łącznej, które charakteryzuje bardzo wysoka odporność na rozciąganie. Jest odpowiedzialny za elastyczność skóry i procesy gojenia, stanowi główny składnik ścięgien. Odkrycie firmy CollPlant wpłynie znacząco na rozwój branży druku 3D i świat transplantologii. rhCollagen ma szereg zastosowań zarówno w przeszczepach, jak i w leczeniu ran oraz blizn. Nowa metoda pokazuje również, że wywołujący wiele negatywnych skojarzeń tytoń, dzięki wiedzy izraelskich naukowców może zostać wykorzystany do ratowania ludzkiego życia i zdrowia.
Źródła: https://3dprint.com/ i http://www.collplant.com/
