Разработаны биочернила для роста и регенерации мышц, напечатанных на 3D-принтере

Исследователи создали биочернила для 3D-печати, которые используют замедленное высвобождение гормона для стимулирования роста искусственной мышечной ткани.

Исследователи из Института биомедицинских инноваций Терасаки разработали биочернила, позволяющие улучшить конструкции искусственных скелетных мышц, напечатанных на 3D-принтере. Технология открывает направление для новых методов лечения для людей с мышечными повреждениями из-за травм, болезни или хирургического вмешательства.

При естественном развитии скелетных мышц в процессе миогенеза клетки-предшественники (миобласты), сливаются вместе, образуя мышечные трубки, из которых формируются мышечные волокна. При искусственном конструировании мышц крайне важно, чтобы функциональность поддерживалась за счет структурного выравнивания созревающих мышечных клеток и повышения их выживаемости.

Чтобы имитировать миогенез, исследователи разработали биочернила с инсулиноподобным фактором роста-1 (IGF-1). Это гормон с молекулярной структурой, сходной с инсулином, который, наряду с гормоном роста управляет ростом и развитием костей и тканей. Биочернила состоят из биосовместимого гидрогеля на основе желатина (GeIMA), клеток миобластов и микрочастиц сополимера молочной и гликолевой кислоты (PLGA) с IGF-1. PLGA медленно высвобождает гормон по мере разрушения наночастиц.

Иллюстрация технологии. Изображение: Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI)

В эксперименте через три дня после биопечати мышечных конструкций миобласты оказались жизнеспособными: клетки не повредились при печати. Ученые наблюдали усиление выравнивания миобластов и слияние клеток-предшественников с образованием мышечных трубочек, которые были значительно длиннее и шире в конструкциях, содержащих IGF-1.

Через 10 дней после биопечати сформированная ткань начала самопроизвольно сокращаться с такой силой, что сотрясла гидрогелевую подложку. Амплитуда сокращений была значительно выше в областях, включающих замедленное высвобождение IGF-1.

Самопроизвольное сокращение искусственной ткани, напечатанной на 3D-принтере. Видео: de Barros et al./Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI)

Исследователи имплантировали напечатанные на 3D-принтере мышечные конструкции мышам. Эксперимент показал, что ткани, напечатанные с использованием гормона, обеспечивали ускоренную регенерацию мышечной ткани, а готовые «трехмерные сократительные структуры» почти не отличались от естественных мышц.


Читать далее:

Физики впервые наблюдали «кольца Алисы»: квантовый вход в «зазеркалье»

Посмотрите, как Сатурн максимально приблизился к Земле

Физики наблюдали впервые квантовое состояние, предсказанное 50 лет назад: почему это важно

На обложке: Изображение от kjpargeter на Freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Китайский аккумулятор для электромобиля выдержал наезд 36-тонного танка
Новости
Воспитанники детских домов изучат основы работы с нейросетями
Новости
Четвероногий робот из Цюриха научился играть в бадминтон с людьми
Новости
В MIT раскрыли механизм набора веса из-за жирной пищи и как обратить его вспять
Наука
60 000 лет рядом: ученые выяснили, кто стал первым паразитом человека
Наука
Ректора Университета Иннополис избрали членом-корреспондентом РАН
Иннополис
В Корее робопса научили паркуру и бегу по стенам: посмотрите, что он может
Новости
Древний череп «человека-муравья» нашли в Аргентине
Наука
На селфи марсохода попал неожиданный объект: его заметили не сразу
Космос
Посмотрите на двух морских коньков, которых застукали за «поцелуем» в океане
Наука
Почти 10 000 роутеров Asus тайно заразили: как проверить свой и защититься
Новости
Ракета будет доставлять товары с AliExpress за час по всему миру: ее испытали в Китае
Новости
В России пригрозили «душить» иностранные сервисы: кто в опасности
Новости
Boston Dynamics усовершенствовала систему восприятия гуманоидного робота Atlas
Новости
Наклейка на лоб анализирует мозговые волны и предсказывает переутомление
Наука
Посмотрите на робота-трансформера, который меняет форму прямо в полете
Новости
Китай отправил миссию за образцами горных пород с квазиспутника Земли
Космос
ИИ научился предсказывать успеваемость студентов по данным профиля в VK
Новости
Странная звезда Млечного Пути пульсирует каждые 44 минуты и это не объяснить
Космос
Этот OLED-экран сам издает звук: каждый пиксель работает как динамик
Новости