Neues 3D -gedrucktes Brustgewebemodell schüttet Licht auf die Milchproduktion

Humane Muttermilch ist einzigartig angepasst, um den Ernährungsbedürfnissen eines Kindes zu decken. Überraschenderweise wissen wir immer noch sehr wenig darüber, wie Milch überhaupt in der Brust hergestellt wird. Ein Team von ETH Zürich-Forschern unter der Leitung von Marcy Zenobi-Wong, Professorin für Tissue Engineering and Biofabrication, möchte das ändern. Im Labor entwickelten Zenobi-Wong und ihr Team winzige Repliken von stillendem Brustgewebe. Dies beinhaltete die Isolierung von Zellen aus menschlicher Muttermilch, die natürlich in Milch enthalten sind. Einige der Zellen aus stillendem Brustgewebe und den sogenannten Lactozyten-die Zellen im Brustgewebe, die Milch produzieren-landen während der Laktation in der Muttermilch.

Aus echtem Gewebe mit Licht gedruckt

Das Herzstück des Forschungsprojekts ist ein neuartiges Gewebemodell, das die Forscher mit einem speziellen Lichtdruckprozess produzierten. Der volumetrische Bioprintingprozess umfasst einen Laserstrahl, der aus mehreren Winkeln in eine Flüssigkeit leuchtet. Die Flüssigkeit verhärtet dann genau dort, wo sich die Lichtdosis ansammelt. In Sekundenschnelle führt dies zu kleinen Strukturen, die den realen Milchkanälen und Alveolen ähneln, bei denen die Milch in der Brust erzeugt wird. Das verwendete Material stammt aus Rinder -Euter -Gewebe und enthält ähnliche Komponenten wie menschliches Brustgewebe.

Die Forscher besiegten diese Mini -Milchkanäle mit Zellen, die sie direkt aus menschlicher Muttermilch extrahierten. Diese sogenannten Brust-Epithelzellen bildeten eine dichte Zellschicht an der Innenwand der Milchkanäle. Wie die Forscher nachweisen konnten, führte dies zu funktionellen Gewebe: Die Zellen produzierten typische Milchkomponenten wie β-Casein- und Milchfettkügelchen. „Es dauerte mehrere Versuche, herauszufinden, wie wir die Zellen am besten zum Wachstum bringen können. Viele meiner Kollegen waren überrascht zu erfahren, dass Milch-Epithelzellen überhaupt wachsen konnten“ Wissenschaft Fortschritte.

Keine künstliche Milch, sondern ein wichtiges Forschungsinstrument

Trotz der beeindruckenden Erkenntnisse betonen die beiden Forscher, dass sie noch keine vollständige Muttermilch produzieren: „Wir haben die ersten Komponenten identifiziert, aber Milch besteht aus Hunderten verschiedener, einschließlich komplexer Zucker, Proteine, Lipide, Immunzellen und lebenden Mikroorganismen“, sagt Zenobi-Wong.

Hasauer fügt hinzu: „Vor allem unser Zellkulturmodell soll den Laktationsprozess besser verstehen. Ich kenne viele Frauen, die sich mit dem Stillen bemüht haben. Unser Modell könnte eines Tages helfen, Antworten zu finden.“ Das Modell ist ein wichtiger Schritt vorwärts für die Forschung. Es ermöglicht es zum ersten Mal unter kontrollierten Bedingungen im Labor im Labor zu beobachten und manipuliert zu werden. Dies eröffnet eine Reihe von Möglichkeiten. Neben der Laktationsforschung sind andere mögliche Bereiche, die untersucht werden könnten, die Auswirkungen von Medikamenten und Chemikalien auf die Laktation und Modelle von Brustkrebs. „Der nächste Schritt besteht darin, den Durchsatz der Milchsammlung zu erhöhen, was durch 3D-Druck erreichbar ist“, sagt Zenobi-Wong.

Größere Sichtbarkeit für Aspekte der weiblichen Biologie

Die Arbeit der Forschungsgruppe von Zenobi-Wong ist ein Beispiel dafür, wie wenig wissenschaftliche Forschung zu bestimmten Prozessen im weiblichen Körper durchgeführt wurde. Modelle wie der neue Brustgewebedruck könnten dies ändern. Denn im Gegensatz zu vielen anderen biomedizinischen Studien basiert diese Forschung nicht auf invasiven Operationen oder tierischen Experimenten, sondern auf Zellen, die natürlich in der Muttermilch auftreten. Dies macht es einfacher, ethisch gerechtfertigt und für solche Forschungsthemen zugänglich.

Beide Forscher hoffen, dass ihre Arbeit eine größere Sichtbarkeit nicht nur zum Thema Laktation, sondern auch für eine ganze Reihe von langbezogenen Bereichen der Gesundheit von Frauen verleiht. „Es gibt so viele unbeantwortete Fragen, von Endometriose bis hin zu Mastitis- und Fruchtbarkeitsproblemen“, sagt Zenobi-Wong. „Es rechtfertigt mehr wissenschaftliche Aufmerksamkeit.“

Quellen: