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
Создано музыкальное приложение для реабилитации после инсульта
Наука
«Эффект аккордеона» превращает жесткий графен в эластичный материал
Наука
ИИ восстановил имя автора свитка, который пережил последний день Помпеи
Наука
Частный лунный модуль вышел на орбиту спутника после двух месяцев полета
Космос
Предок тираннозавра «иммигрировал» в Америку из Азии, считают ученые
Наука
Обновленный Gemini 2.5 Pro от Google возглавил рейтинг ИИ для разработчиков
Новости
Ученые решили проблему, которая мешала запуску термоядерных реакторов почти 70 лет
Наука
Китайское «супероружие» для подводных диверсий оказалось не таким, как считалось
Новости
Отключение мобильного интернета в Москве: какие последствия для бизнеса
Новости
Киберполиция назвала новые схемы мошенников: как они воруют аккаунты на «Госуслугах»
Новости
Хокинг предсказал гибель Земли: оказалось, НАСА сочло угрозу реальной
Наука
Создатель Ethereum признал свои ошибки и решил изменить криптовалюту
Новости
«Ред ОС 8» заработала на Arm-платформах — теперь и на «Байкале»
Новости
Компания Цукерберга использовала уязвимость подростков для рекламы
Новости
Старая модель не работает: ученые ищут новые объяснения устройства Вселенной
Космос
Пыльцевая буря накрыла центр России: что это и как защититься аллергикам
Наука
3400-летние артефакты загадочного племени нашли на вершине потухшего вулкана в Венгрии
Наука
На 3D-принтере напечатали электрод, который работает эффективнее ЭЭГ
Наука
Древесная стружка и ветки: открыт необычный способ мумификации с удивительной эффективностью
Наука
Физики MIT наблюдали квантовые взаимодействия между атомами
Наука