Ученые хотят создавать органы по принципу сахарной ваты

Используя необычную технологию, группа ученых из Университета Вандербильта смогла создать трехмерную искусственную капиллярную систему, которая позволяет клеткам оставаться живыми и функциональными более 7 дней. Результаты исследования были опубликованы в журнале Advanced Healthcare Materials.

Руководитель исследования, эксперт по инженерной механике, Леон Беллан давно обратил внимание на принцип работы аппарата для изготовления сахарной ваты. На нем ученый создавал сети из тончайших нитей, которые по своему размеру, плотности и комплексности были сопоставимы с капиллярными системами человека.

«Некоторым ученым наш подход кажется немного безумным. Но мы доказали, что такая простая технология позволяет создавать микрожидкостные сети, которые имитируют трехмерные капиллярные системы и не вредят клеткам».

Для создания каркаса, который сможет удерживать клетки трехмерных искусственных органов, американские ученые используют гидрогель. Это вещество похоже на естественный внеклеточный матрикс, который окружает все клетки в организме.

Ученые ищут оптимальный метод, который позволит создавать ткани, которые будут похожи по плотности на ткани внутренних органов и не будут при этом нарушать жизнедеятельность клеток. Для этого необходимо создать сеть каналов, которая позволит жидкости циркулировать в системе, имитируя деятельность настоящей капиллярной системы.

С помощью механизма, как у аппарата для сладкой ваты, Беллан и его коллеги создают тончайшие каналы от 3 до 55 микрон со средним диаметром 35 микрон. Другим исследователям пока не удавалось создать каналы тоньше 100 микрон.

Конечно, сам процесс совсем не похож на невинное изготовление сладкой ваты. Сперва ученые прядут сети, состоящие из нитей на основе N-изопропилакриламида (PNIPAM). Для этого используется аппарат, схожий с аппаратом для изготовления сладкой ваты. Затем ученые смешивают воду и желатин и добавляют туда клетки человека. Добавление специального энзима — трансглутаминазы — превращает желатин в гель. Полученной смесью покрывается структура из PNIPAM и погружается в инкубатор для загустения. Затем гель на основе клеток и волокон извлекается из инкубатора и остывает при комнатной температуре. После этого волокна растворяются, оставляя после себя лишь тончайшую сеть из крошечных каналов.

В дальнейшем Беллан и его коллеги будут совершенствовать технологию и экспериментировать с различными тканями и типами клеток.

«Мы хотим создать базовый „набор инструментов“, с помощью которого другие ученые смогут использовать этот простой и экономичный метод создания искусственной сосудистой системы. А она нужна для разработки искусственной печени, почек, костей и других органов», — отмечает Беллан.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Врачи пересадили мужчине стволовые клетки для борьбы с бесплодием
Наука
Китайские ученые создали 32-битный процессор толщиной в одну молекулу
Новости
«Пьяные» самцы привлекательнее для самок дрозофил, показало исследование
Наука
Midjourney запустила новый генератор изображений после вирусного обновления ChatGPT
Новости
Самокаты только по биометрии: какие изменения планируют в России
Новости
Студенты разработали приложение для баланса работы и личной жизни
Новости
Неуловимую «обреченную» пару звезд нашли вблизи Солнечной системы
Космос
Как защитить доступ к «Госуслугам» от мошенников: появился новый способ
Новости
«Уэбб» поставил астрономов в тупик: какую аномалию он нашел во Вселенной
Космос
Физики собрали «квантовый сэндвич» из невозможных материалов
Наука
Российский военный спутник выпустил новый объект на орбите: неизвестно, что это
Кейсы
Эта черная дыра поглощает материю и выбрасывает часть еды в космос
Космос
«Уэбб» раскрыл тайну центра Млечного Пути: почему там формируется слишком мало звезд
Космос
Рак распространяется как сеть: российские ученые наблюдали в 3D особенности развития опухолей
Наука
Солнечная буря сдавила магнитное поле Юпитера «как гигантский мяч для сквоша»
Космос
Анализ крови определяет стадию болезни Альцгеймера с точностью 92%: это поможет подобрать терапию
Наука
ИИ впервые прошел тест Тьюринга: GPT-4.5 обманул людей в 73% случаев
Новости
В Сколтехе нашли способ увеличить емкость суперконденсаторов для электромобилей
Наука
ИИ ускорил поиск дефектов трубопроводов в 30 раз
Новости
Под пирамидами Гизы нашли «скрытый город», но с учеными согласны не все
Наука