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.

Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 2 раза в день

перейдите по одной из ссылок и нажмите кнопку Join
Intel разработала математическую формулу безопасности робомобилей
Идеи
Компания GCL начала продажи модульных солнечных электростанций
Солнечная энергетика
Разработана самая мощная биологическая солнечная ячейка
Биотехнологии
Созданы светодиоды толщиной два атома
Оптика
Строительная 3D-печать
В Голландии открылся первый в мире 3D-напечатанный мост
Казахстан может ввести национальную криптовалюту раньше России
Тренды
В разработку робомобилей инвестировано уже $80 млрд
Беспилотные автомобили
На орбите Луны появится надувная космическая станция
Миссия на Луну
Ученые поняли, как организм сам способен подавлять онкологию
Борьба с раком
Alibaba инвестировала $40 млн в ДНК-стартап Prenetics
Генетика
GM испытает беспилотные автомобили в Нью-Йорке
Беспилотные автомобили
Google построит «умный» район в Торонто
Тренды
Профессиональные навыки — новая валюта для экономического роста
Тренды
Электромобили
Volvo показала экстерьер заряженного гибрида под брендом Polestar
Samsung завершила разработку 8-нм техпроцесса
Микроэлектроника
Трекер от Samsung поможет не потерять ключи или собаку
Идеи
Саудовская Аравия будет получать энергию ветра от воздушных змеев
Чистая энергия
ИИ может преобразить HR
Искусственный интеллект
Компании Evrythng и Zappar объединят возможности IoT и AR
Идеи
В США испытывают технологию превращения энергии в метан
Хранение энергии
Электромобили
Главные мифы об электромобилях
Роботы стремительно превращаются в коботов
Робототехника
Дыра в протоколе Wi-Fi угрожает безопасности миллионов устройств
Кибербезопасность
Будущее «умной» кухни на Smart Kitchen Summit
Умный дом
Около половины британских компаний перейдет в облако к началу 2018
Облачные технологии
ИИ-приложение составит ДНК-портрет еще не родившегося ребенка
Генетические данные
«Технология CRISPR позволит избежать голода в будущем»
Сельское хозяйство
Криптовалюты
Бывший глава ФРС Бен Бернанке: «Курс биткойна рухнет»
Искусственная поджелудочная с помощью ИИ борется с диабетом
Медицина будущего
В Британии запустят крупнейшую фабрику хранения энергии
Хранение энергии
Google X начала тестировать доставку еды и медикаментов в Австралии
Дроны-курьеры
В МТИ нашли способ снизить стоимость опреснения воды
Чистая вода
Общественное питание
Кимбал Маск: «Производство еды ожидают беспрецедентные инновации»
Verizon запустит первую коммерческую сеть 5G в 2019 году
Переход на 5G
Британия планирует стать лидером в ИИ
Искусственный интеллект
Технологии оказали самое большое влияние на жизнь граждан США
Мнения
Южная Корея обложит криптовалюты налогами
Тренды
Фермы в контейнерах защитят урожай от ураганов
Агроинновации
JPMorgan создаст платежную сеть на блокчейне
Блокчейн
Транспорт будущего
В Пекине запускают первую маглев-линию
Toyota выпустит говорящие и чувствующие беспилотники к 2020 году
Беспилотные автомобили
«В первую очередь, мы изучали компетенции будущего Future Skills»
Кейсы
Соцсети блокируют реальность
Тренды
IoT совершит революцию в сельском хозяйстве
Интернет вещей
На майнинг одного биткойна уходит энергии, как на целый дом за месяц
Криптовалюты
Iron Ox «изобретает» автоматизированное сельское хозяйство
Еда будущего
6 сценариев техноапокалипсиса
Мнения
ИИ от Google превзошел людей в обучении ИИ
Идеи
Космические планы
Ионный двигатель NASA доставит человека на Марс за две недели