NƠI LÀM VIỆC

Đại học Colorado Boulder, Hoa Kỳ

TÓM TẮT CÔNG TRÌNH ĐẠT GIẢI

Những tiến bộ trong thiết kế vật liệu polymer và các phương pháp cho ứng dụng y sinh

Giáo sư Kristi Anseth đã tiên phong phát triển các hệ thống nuôi cấy tế bào dựa trên vật liệu sinh học để giải mã các tín hiệu của chất nền ngoại bào (ECM) trong quá trình điều hòa sự phát triển, duy trì và tái tạo mô. Bà đã thiết kế cấu trúc ECM nhân tạo nhằm mô phỏng môi trường vi mô đặc trưng của tế bào và mô trong không gian ba chiều. Các mô hình này có thể được tùy chỉnh để giúp các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu về các quá trình sinh học trong không gian 4 chiều. Giáo sư Anseth tiến hành nghiên cứu cách các tế bào trao đổi thông tin với ECM, từ đó thiết kế các vật liệu sinh học có khả năng tái tạo mô, điều trị các trạng thái bệnh lý, cũng như sàng lọc thuốc. Bà đã kết hợp sinh học phân tử và tế bào với kỹ thuật và toán học để tạo ra các vật liệu sinh học mới thay thế mô, có khả năng phục hồi, duy trì hoặc cải thiện chức năng của mô.

QUY MÔ TÁC ĐỘNG

Giáo sư Anseth đã phát triển các khung sinh học có đặc tính chủ động phản ứng. Nhờ đó mà việc kiểm soát các phản ứng của tế bào về mặt không gian và thời gian trong môi trường vi mô lần đầu tiên được thực hiện thông qua các phản ứng quang hóa. Các thí nghiệm mang tính tiên phong của bà đã làm sáng tỏ vai trò của tín hiệu chất nền ngoại bào trong việc quyết định số phận của tế bào, từ đó bà đã phát triển các hydrogel có khả năng đáp ứng với kích thích của ánh sáng. Chúng được thiết kế thành chất nền ngoại bào nhân tạo và được sử dụng trong việc nghiên cứu cơ chế kích hoạt nguyên bào sợi cơ và xơ hóa tim. Công trình của bà đặt nền móng cho các nghiên cứu nhằm duy trì và tái tạo mô, mở đường cho sự phát triển của các vật liệu sinh học phục vụ y học tái tạo.

THAY ĐỔI CÓ Ý NGHĨA

Công trình của Giáo sư Anseth về các vật liệu polymer được điều khiển bằng ánh sáng đã tạo tiền đề cho các nghiên cứu sinh học 4D trong điều kiện in vitro sử dụng cấu trúc ECM nhân tạo có khả năng đáp ứng với kích thích của ánh sáng. Công trình của bà đã đưa ra những khái niệm mới về vật liệu sinh học và cung cấp các phương pháp cho ứng dụng y sinh được kỳ vọng sẽ tạo ra bước ngoặt trong lĩnh vực y học tái tạo.