Xρήση νανοϋλικών ως ικριώματα για τη στοχευμένη διαφοροποίηση πολυδύναμων κυττάρων
Η ανακάλυψη των βλαστικών κυττάρων και η εκμετάλλευση τους για ερευνητικούς και θεραπευτικούς σκοπούς αποτέλεσε ορόσημο στην ιστορία της σύγχρονης επιστήμης. Μια σύντομη ανασκόπηση στην πορεία των γεγονότων παρέχει τα κατάλληλα εφόδια για την κατανόηση των βασικών αρχών από τις οποίες τα βλαστικά κύτταρα διέπονται. Έτσι, γίνεται αντιληπτή η βασική ανάγκη διαχωρισμού και κατηγοριοποίησής τους σε υποομάδες, μια από τις οποίες αποτελούν τα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα.
Τα εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα, μαζί με τα επαγώμενα πολυδύναμα, συνιστούν τα πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα. Τα τελευταία αποτελούν ίσως το πιο χρήσιμο εργαλείο της επιστήμης, συνδυάζοντας ικανοποιητικό αναπτυξιακό δυναμικό, επιλογές χειρισμού, επιτυχείς διαφοροποιήσεις, ενώ δεν υπόκεινται σε αυστηρούς βιοηθικούς περιορισμούς. Η εκμετάλλευσή τους για επιστημονικούς σκοπούς μπορεί να συνεισφέρει σε κλάδους της εμβρυολογίας, αναγεννητικής ιατρικής, μηχανικής ιστών, ανάπτυξης φαρμάκων, μοντελοποίησης ασθενειών, εξατομικευμένης ιατρικής κ.α.
Οι διαφορετικοί τρόποι καλλιέργειας και διαφοροποίησης που έχουν αναπτυχθεί για τα εμβρϋονικά βλαστικά κύτταρα, παρέχουν τη δυνατότητα επιλογής και προσαρμογής της κάθε μεθόδου ανάλογα με τις εκάστοτε ανάγκες, ενώ η ευκολία χειρισμού των κυττάρων αυτών τα καθιστά ιδανικά. Παρόλα αυτά, η επιστήμη των βλαστικών κυττάρων βρίσκεται ακόμη σε πρώιμο στάδιο, με αποτέλεσμα σε πολλές περιπτώσεις να απαιτεί βελτιστοποίηση των μεθόδων, κυρίως της διαφοροποίησης, για την παραγωγή ώριμων κυτταρικών τύπων, συγκρίσιμών με αντίστοιχους In vivo κυτταρικούς πληθυσμούς. Μια υποσχόμενη λύση αποτελεί η νανοτεχνολογία. Η νέα αυτή επιστήμη ασχολείται με την κατασκευή βιοσυμβατών και απολυτα προσαρμόσιμων σε ιδιότητες υλικών, της κλίμακας του νανομέτρου.
Η διαφοροποίηση προς καρδιακούς ιστούς έχει αποτελέσει μια πρόκληση, καθώς οι εμπλεκόμενοι μηχανισμοί δεν είναι πλήρως κατανοητοί, ενώ η αναγεννητική ικανότητα του οργάνου, η πολυπλοκότητα και το κυτταρικό μικροπεριβάλλον δεν παρουσιάζουν ικανοποιητικές ομοιότητες με άλλους καλύτερα μελετημένους ιστούς. Το γραφένιο, νανοϋλικό αποτελούμενο άνθρακα, με σχετικά εύκολη και οικονομική παρασκευή, φαίνεται να αποτελεί τον κατάλληλο υποψήφιο για τη διευκόλυνση της παραγωγής ώριμων καρδιακού τύπου κυττάρων. Επιπλέον έρευνα και βελτιστοποίηση των τεχνικών θα διαλευκάνει τις αλληλεπιδράσεις του γραφενίου με τα προς διαφοροποίηση κύτταρα, διαφωτίζοντας εμπλεκόμενους, με την ανάπτυξη και λειτουργία των καρδιακών κυττάρων, μηχανισμούς.