Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Биотехнологии

Исследователям удалось вырастить живые клетки костной ткани в лабораторных условиях. Новая технология поможет жертвам взрывов, автокатастроф и солдатам с осколочными ранениями, сообщает Wired.

Команда ученых из университетов Глазго, Стратклайда, западной Шотландии и Голуэйя создали устройство, которое направляет нановибрации сквозь мезенхимальные стволовые клетки, подвешенные в коллагеновом геле.

Авторы научной статьи, опубликованной в журнале Nature Biomedical Engineering, обнаружили, что эти крошечные вибрации превращают клетки в трехмерную модель минерализованной костной «шпатлевки». На этой стадии «шпатлевка» уступает костям в прочности. Но организм сам довершит начатое.

«Мы поместили костную „шпатлевку“ в анатомически правильную, устойчивую модель человеческого тела, созданную путем 3D-печати коллагена, — рассказывает Мэтью Долби, профессор клеточной инженерии университета Глазго и один из ведущих авторов статьи. — После чего мы поместили в тело множество клеток, чтобы ему удалось интегрировать эту новую кость. Мы заранее запрограммировали клетки в лаборатории, после чего тело приняло на себя функцию биореактора, чтобы доделать остальную работу».

Команда приступила к исследованиям еще в 2009 году, когда начала помещать клетки в вибрационные пластины и наблюдать, как они превращаются в костные ткани. «Нашей задачей было создать костную ткань в лабораторных условиях, чтобы потом использовать ее для помощи пациентам. Это значит, что ткань должна быть жизнеспособной, пористой и трехмерной», — заявил профессор.

Чтобы создать такую 3D-модель, команда обратилась к физикам, которые строят оборудование для замеров гравитационных волн. Благодаря таким приборам стало возможно программировать мезенхимальные стволовые клетки. Эти клетки обнаружили в костном мозге, и они способны формировать не только кости, но и хрящи, связки, сухожилия и жировую ткань. Сейчас с помощью вибраций в 1000 герц ученые могут поставить стволовым клеткам конкретную задачу: создать костную ткань. А гель, в котором они подвешены, позволяет клеткам стать трехмерными — они могут строиться вокруг коллагена, который является основным компонентом соединительной ткани человеческого организма. Такие гели биосовместимы с нашими телами, и это решит проблему отторжения тканей и позволит хирургам соединять поврежденные участки костей гораздо больших размеров.

Хирурги уже используют костные трансплантаты из таза, чтобы восстановить сломанные кости. Однако, они могут взять лишь несколько чайных ложек живого трансплантата. После этого им приходится использовать аллотрансплантат — образец, взятый у другого человека, из которого удалены все живые клетки, в качестве основы. К сожалению, чужой биоматериал серьезно увеличивает шансы на то, что тело начнет отторжение тканей.

Комбинация костной «шпатлевки» и искусственной сможет полностью вылечить или даже заменить поврежденные участки костей при остеопорозе. Также это поможет жертвам взрывов, автокатастроф и солдатам с осколочными ранениями.

Технологию начнут испытывать на людях в 2020 году, когда пластический хирург Национальной службы здравоохранения Англии впервые поместит маленький кусочек выращенной в лаборатории костной ткани в руку пациента.

Хирурги Госпиталя принцессы Александры в Брисбене (Австралия) провели первую в мире имплантацию напечатанного на 3D-принтере каркаса большой берцовой кости пациенту, страдавшему от серьезной формы остеомиелита.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Мнения
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Тренды
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения
Юрий Корженевский — о том, как построить безопасные системы для банков на блокчейне
Блокчейн
Иннополис
Russian Robot Olympiad: как дети строят роботов и решают реальные инженерные проблемы
MyGenetics: ДНК-тесты, помогающие «взломать» организм, как компьютер
Тренды
Trade-to-Mine: как биржи привлекают трейдеров в условиях падения рынка
Блокчейн
Дмитрий Фадин, 3D Bioprinting Solutions — о будущем биопринтинга и печати органов в космосе
Мнения
IoT изменит все: какие умные технологии принесут бизнесу экономию, безопасность и инновации
Тренды
Как высокие технологии побуждают нас покупать билеты и туристические услуги
Тренды
Чем плоха Кремниевая долина для IT-стартапов из России: дорого, неудобно и нет транспорта
Мнения
Жить по-умному: как защитить свой дом и не бояться киберугроз
Умный дом
Андрей Синогейкин, Wonder Technologies, — об искусственных алмазах
Тренды
Никита Бокарев, ESforce, — о деньгах, киберспорте и его немаргинальности
Тренды
Тренды
YouTube-депрессия: как создатели популярных каналов боятся потерять подписчиков и разум
Гельмут Райзингер, Orange Business Services, — об IIoT, 5G и телеком-стартапах
Мнения
«Робот берет вас на работу»: как искусственный интеллект, блокчейн и VR подбирают персонал
Мнения
Телемедицина, роботы и умные дома: каким через 5 лет будет «оцифрованный» город в России
Тренды
Мясная революция: как перейти от веганских заменителей к клеточным технологиям и биореакторам
Идеи
AI-выборы: как искусственный интеллект и голосовые помощники сделают демократию лучше
Тренды
Здесь нужен InsurTech: за какими стартапами будущее страхования
Мнения
Идеи
Тупик для беспилотников: как мечты разработчиков разбиваются о неожиданности на дорогах
Вирус лженауки в Google: как поисковые системы распространяют опасные мифы о прививках
Идеи
«Кто-то управляет моим домом»: как жертв домашнего насилия терроризируют с помощью умных устройств
Умный дом
Паскаль Фуа, EPFL, — о ключевых точках, глубоких нейросетях и эпиполярной геометрии
Мнения
Тренды
20 фильмов о кибербезопасности, взломах и цифровых преступлениях
Ян Лекун, Facebook: прогностические модели мира — решающее достижение в ИИ
Мнения
Джианкарло Суччи: «Попытка спроектировать программу без багов — утопия»
Иннополис
Game out: Как видеоигры обучают детей-аутистов держать равновесие и узнавать людей
Тренды
Прослушка, контроль камеры и предсказание смерти пользователя: самые странные патенты Facebook
Кейсы
Цес Снук, QUVA: мы не хотим зависеть от крупных компаний, которые владеют всеми данными
Мнения
Дмитрий Песков, АСИ: «В России традиционно долго запрягают, и в сфере IT мы только этим и занимаемся»
Иннополис
ДНК-тесты: как генетические компании обманывают людей и разрушают семьи
Мнения
Мануэль Маццара: «Для Facebook вы не покупатель, вы — продукт»
Иннополис
Витторио Феррари, Google: «Чтобы машина распознала книгу о Гарри Поттере нужна сложная математическая модель»
Мнения
Тренды
Блокчейн, искусственное мясо и «смерть» смартфонов: что будет с технологиями через 10 лет
7 медицинских технологий, которые скоро придут в российские больницы
Идеи
Руслан Зайдуллин, основатель Doc+, — о том, что делать Минздраву и о проблемах в российской медицине
Мнения