Kaip mokslininkai 3D atspausdino mažytę širdį iš žmogaus ląstelių

Pin
Send
Share
Send

Jis turi keturias kameras, kraujagysles ir plaka - tarsi.

Pirmiausia mokslininkai 3D formatu atspausdino širdį, naudodamiesi žmogaus audiniais. Nors širdis yra daug mažesnė nei žmogaus (ji yra tik triušio dydžio) ir dar reikia nueiti ilgą kelią, kol ji funkcionuos kaip normali širdis, koncepcijos įrodymo eksperimentas ilgainiui gali sukelti asmeniniams poreikiams pritaikytus organus ar audinius. kurie gali būti naudojami žmogaus organizme, teigiama pirmadienį (balandžio 15 d.) žurnale „Advanced Science“ paskelbtame tyrime.

Norėdami išspausdinti širdį, Tel Avivo universiteto Izraelyje tyrėjai iš paciento paėmė nedidelį riebalinio audinio mėginį. Laboratorijoje jie atskyrė šį audinį į jo komponentines ląsteles ir struktūrą, ant kurios sėdi ląstelės, vadinamą tarpląsteline matrica.

Tada, naudodamiesi genų inžinerija, mokslininkai susuka įvairius komponentus, perprogramuodami kai kurias ląsteles, kad jos taptų širdies raumens ląstelėmis arba kardiomiocitais, o kai kurios - ląstelėmis, generuojančiomis kraujagysles.

Tada tyrėjai pakėlė šias ląsteles, kurios buvo „bioinkai“, į spausdintuvą, kuriame buvo užprogramuota spausdinti širdį, remiantis iš paciento paimtais kompiuterio tomografija ir menininko širdimi. Spausdintuvas užtruko nuo 3 iki 4 valandų, kad atspausdintų mažąją širdį pagrindinėmis kraujagyslėmis. Tada tyrėjai inkubavo širdį ir maitino ją deguonimi bei maistinėmis medžiagomis. Per porą dienų ląstelės pradėjo spontaniškai plakti.

Bet šis plakimas nebuvo visiškai panašus į tai, ką padarys sveika žmogaus širdis. „Mums reikia, kad ląstelės sustotų sinchroniškai ne tik atskirai“, - sakė tyrimo bendraautorius Assafas Shapira, Tel Avivo universiteto Audinių inžinerijos ir regeneracinės medicinos laboratorijos vadovas. Kad širdis galėtų efektyviai siurbti kraują per kūną, jos ląstelės turi plakti vientisai - to, ko 3D spausdinta širdis dar nepadarė. „Šiuo metu mes dirbame tam, kad subrandintume audinį“, - sakė Shapira.

Galiausiai suasmeninta 3D atspausdinta širdis gali palengvinti pacientams prieinamų transplantacijos organų trūkumą ir taip pat galėtų apeiti riziką, susijusią su kito žmogaus organo persodinimu, būtent, kad kūno imuninė sistema gali atmesti šiuos svetimus audinius, Shapira pasakojo „Live“. Mokslas.

Tyrime nedalyvavusi Teksaso širdies instituto organų, remonto ir regeneracijos tyrimų laboratorijų direktoriaus pavaduotoja Camila Hochman Mendez teigė, kad nauji atradimai yra „tikrai novatoriški ir juda į priekį“, parodydami, kad kažkas sudėtingesnio nei viena širdies siena gali būti atspausdinta. Bet rezultatai taip pat „parodo visas kliūtis, su kuriomis vis dar susiduria laukas“, - pridūrė ji.

Norėdami atspausdinti viso dydžio, visiškai funkcionuojančią širdį, mokslininkams reikės atspausdinti didesnės skiriamosios gebos organą - tokį, kuriame būtų daug daugiau kraujagyslių, galinčių per jį pernešti deguonį ir maistines medžiagas, „Hochman Mendez“ pasakojo „Live Science“. Tačiau tai padaryti prireiktų mėnesių spausdinimo - laiko tarpo, per kurį ląstelės neišgyventų.

Tyrėjai pabrėžė, kad maža širdis vis dar yra „koncepcijos įrodymas“, tačiau jie tikisi surasti būdą, kaip ateityje sukurti tankesnę kraujagyslių struktūrą.

„Be abejo, jei mums reikės gaminti didesnę širdį, tai būtų brangu, spausdinimui prireiktų daug daugiau laiko, o iš paciento reiktų išgauti žymiai daugiau medžiagos“, - teigė Shapira.

Iš tiesų, dar reikia daug daugiau tyrimų, kol tampa įprasta tiesiog paspausti „spausdinti“ ant 3D spausdintuvo gydytojo kabinete.

Pin
Send
Share
Send