Как распечатать мышцы

Опубликовано в Среду, 24-го Февраля, 2016.
Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту и оставлять свои комментарии в конце статьи.
Рубрика: Моя газета > Жизнь > Наука > Как распечатать мышцы

Как распечатать мышцы

С помощью 3D-печати — технологии изготовления физических объектов по цифровой модели — можно изготовлять оружие, строить здания, производить детали для беспилотных самолетов. А еще существуют биопринтеры — экспериментальные установки, в которых печать 3D-структуры человеческого органа производится каплями, содержащими живые клетки.

Сейчас группа американских ученых под руководством специалиста в области регенеративной медицины Энтони Атала представила биопринтер, на котором были распечатаны ухо, кость и мышца. Эти органы специалисты успешно имплантировали грызунам. С результатами работы можно ознакомиться в престижном научном журнале Nature Biotechnology.

Сегодня 3D-принтинг регулярно помогает медикам спасать человеческие жизни. В 2013 году, например, в клинике Мичиганского университета успешно имплантировали 20-месячному ребенку напечатанный по индивидуальному дизайну каркас для бронха. А вскоре врачи заменили жительнице Голландии поврежденный болезнью череп на пластиковый имплантат, напечатанный на 3D-принтере.

Тем не менее ученым до сих пор не удавалось создать трехмерные донорские органы — в лабораторных условиях не получалось воспроизвести клеточный иммунитет, управление многочисленными рецепторами и другие особенности живых систем. Но Энтони Атала, названный журналом Esquire одним из самых влиятельных людей XXI столетия, утверждает, что скоро эта проблема будет решена.

В ходе исследования американские ученые напечатали на биопринтере уши, мускулы и кости и имплантировали их грызунам — мышам, кроликам и крысам. Результаты оказались многообещающими: например, через две недели после операции напечатанная на биопринтере мышца повлекла за собой образование нервов у крыс. А костные имплантаты, которые были напечатаны с использованием человеческих стволовых клеток и имплантированы в организм грызунов, вызвали у последних формирование системы кровеносных сосудов, что было выявлено по истечении пяти месяцев.

Специалисты, однако, подчеркивают, что исследование проблемы иммунного ответа организма хозяина на новые органы не входило в их приоритеты — этот вопрос еще предстоит изучить более подробно.

Ученые сообщают, что в первое время клетки напечатанных органов должны удерживаться с помощью гидрогеля. Гидрогель состоит из желатина, фибриногена (бесцветного белка, растворенного в плазме крови), гиалуроновой кислоты (входящей в состав соединительной, эпителиальной и нервной тканей) и глицерина, смешанного с глюкозой. «Такой гидрогель будет способствовать клеточной жизнеспособности и росту клеток, — объясняют специалисты. — Концентрация его составляющих должна зависеть от размера будущего органа».

Когда клетки установят собственные взаимосвязи, гидрогель разрушится кратковременным воздействием лампы ультрафиолетового излучения.

В качестве «чернил» в биопринтерах, печатающих мускулы, хрящи и кости, американские ученые предлагают использовать синтетические полимеры — искусственно полученные материалы путем синтеза простых низкомолекулярных субстанций. По словам авторов исследования, синтетические полимеры будут обеспечивать «структурную и архитектурную целостность нового органа».

«Каждые 30 секунд в мире умирает человек, которого могла бы спасти трансплантация, — говорит Энтони Атала. — Вообще, существует четыре типа органов: плоские, как кожа, трубчатые, как кровеносные сосуды, полые, как мочевой пузырь, и твердые. С первыми тремя типами все проблемы решены».

Атала уверен, что вскоре решится проблема и с «твердыми» органами. Однако ученые еще не имплантировали напечатанные ткани людям. Но авторы исследования уже знают, что в первую очередь человеку начнут пересаживать хрящи, потому что их жизнедеятельность меньше зависит от кровеносных сосудов, в отличие от мышц и костей.

Сегодня для создания костей, мускулов и хрящей активно используется тканевая инженерия — создание новых тканей и органов посредством доставки в нужную область опорных структур, клеток, молекулярных и механических сигналов для регенерации.

Однако с помощью тканевой инженерии невозможно, например, обеспечить пациента скелетными мышцами: они не выживают при перенесении в организм.

Энтони Атала заверяет, что при печати скелетных мышц на биопринтере подобных проблем не возникнет.

Кстати, Атале давно пророчат присуждение Нобелевской премии за вклад в развитие медицины — в частности, за создание биоинженерного мочевого пузыря и мини-почки.


А так же по теме:

Американские ученые получили стволовые клетки путем клонирования
Американские ученые получили стволовые клетки путем клонирования

Исследователи Нью-Йоркской лаборатории провели уникальный эксперимент, используя известную технологию «Переноса ядра соматической клетки» Ученые перенесли ядро соматической клетки в неоплодотворенную...

Если нужно срочно распечатать документ
Если нужно срочно распечатать документ

С некоторых пор оперативная полиграфия может понадобиться многим. Начиная от студентов, у которых может возникнуть необходимость распечатать курсовую или дипломную...

Впервые в истории медицины французские хирурги имплантировали бронх
Впервые в истории медицины французские хирурги имплантировали бронх

Медицина сделала большой шаг вперед с помощью французских хирургов, которые впервые в мире, удалив бронх со злокачественной опухолью, привили искусственный....

Ученые научились выращивать клетки сетчатки, чтобы помочь слепым
Ученые научились выращивать клетки сетчатки, чтобы помочь слепым

Британские ученые из Медицинского университета Лондона научились выращивать фоторецепторы глаза: колбочки и палочки, – в лаборатории. Исследователи надеются, что смогут...

Оставить комментарий

Гороскоп

Фотогалерея

Фото-рецепты

© 2007-2017 Моя газета • Взгляды редакции могут не совпадать со взглядами авторов статей.
При цитировании и использовании материалов ссылка, а при использовании в Интернет - прямая гиперссылка на издание "Моя газета" обязательна!
Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100