Искусственные органы создали с помощью машины для сладкой ваты

Американские исследователи разработали новый способ создания искусственных органов методом тканевой инженерии. В этом им помогла машина для изготовления сладкой ваты, говорится в публикации в журнале Advanced Healthcare Materials.

Создание искусственных органов заключается в формировании внеклеточного каркаса, или матрикса из природных или искусственных полимеров с последующим заселением их клетками нужного типа. Одна из наиболее сложных задач при этом — формирование стойкой трехмерной разветвленной сосудистой сети, обеспечивающей питание клеток.

Доцент Университета Вандербильта в Нэшвилле Леон Беллан (Leon Bellan) исследовал волокна сладкой ваты, которую изготовил с помощью обычной машины из супермаркета. Он пришел к выводу, что диаметр волокон — в среднем 35 микрометров — достаточно близок к диаметру капилляров (около 10 микрометров), причем они образуют разветвленную трехмерную сеть. Имеющиеся методики позволяют получить сеть микроканалов в гидрогеле диаметром не менее 100 микрометров.

Подвергнув машину для изготовления сладкой ваты незначительной модификации, исследователи получили с ее помощью «вату» из поли-N-изопропилакриламида (PNIPAM). Этот полимер отличается тем, что нерастворим в воде при температуре выше 32 градусов Цельсия, и растворим при более низкой. Полученную полимерную структуру залили раствором желатина с трансглутаминазой (ферментом, необратимо превращающим желатин в гидрогель) и человеческими фибробластами. Заготовку искусственного органа поместили в инкубатор с температурой 37 градусов Цельсия.

Когда гель сформировался, его охладили и промыли, чтобы устранить PNIPAM. Через получившуюся капиллярную сеть стали пропускать раствор, содержащий кислород и другие необходимые клеткам вещества. Через неделю 90 процентов клеток остались живыми и нормально функционировали. По словам исследователей, в гидрогелевых «органах» без аналогичной сосудистой сети это показатель не превышает 60–70 процентов.

Беллан назвал разработку «базовым набором инструментов, которая позволит любому исследователю просто и недорого создавать сосудистые сети, необходимые для питания искусственных почек, печени, кости и других органов».

Олег Лищук

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Безумие в наследство — 2

Как развитие технологий позволило нащупать «топологическое решение» загадки шизофрении

Шизофрения — одна из самых загадочных и сложных болезней человека. Уже более ста лет ученые пытаются понять причины ее возникновения и найти ключ к терапии. Пока эти усилия не слишком успешны: до сих пор нет ни препаратов, которые могли ли бы ее по-настоящему лечить, ни даже твердого понимания того, какие молекулярные и клеточные механизмы ведут к ее развитию. О том, как ученые бьются с «загадкой шизофрении» мы уже неоднократно писали: сначала с точки зрения истории психиатрии, затем с позиции классической генетики (читателю, который действительно хочет вникнуть в суть проблемы, будет очень полезно сначала прочитать хотя бы последний текст). На этот раз наш рассказ будет посвящен новым молекулярно-биологическим методам исследования, которые появились в распоряжении ученых буквально в последние несколько лет. Несмотря на сырость методик и предварительность результатов, уже сейчас с их помощью получены важнейшие данные, впервые раскрывающие механизм шизофрении на молекулярном уровне.