Kā zinātnieki 3D izdrukāja niecīgu sirdi no cilvēka šūnām

Pin
Send
Share
Send

Tam ir četras kameras, asinsvadi, un tas pārspēj.

Pirmkārt, zinātnieki ir 3D izdrukājuši sirdi, izmantojot cilvēka audus. Lai arī sirds ir daudz mazāka nekā cilvēka (tā ir tikai truša izmēra), un vēl ir tāls ceļš ejams, līdz tā funkcionē kā parasta sirds, koncepcijas pierādīšanas eksperiments galu galā var radīt personalizētus orgānus vai audus ko varētu izmantot cilvēka ķermenī, liecina pētījums, kas pirmdien (15. aprīlī) publicēts žurnālā Advanced Science.

Lai iespiestu sirdi, Izraēlas Telavivas universitātes pētnieki sāka ar nelielu pacienta tauku audu paraugu. Laboratorijā viņi sadalīja šos audus tā sastāvdaļu šūnās un struktūru, uz kuras šūnas sēž, sauc par ārpusšūnu matricu.

Izmantojot gēnu inženieriju, zinātnieki pēc tam pārveidoja dažādus komponentus, pārprogrammējot dažas šūnas, lai tās kļūtu par sirds muskuļa šūnām vai kardiomiocītiem, bet citas - par šūnām, kas veido asinsvadus.

Pēc tam pētnieki ielādēja šīs šūnas, kas kalpoja par "bioinkiem", printerī, kurš bija ieprogrammēts drukāt sirdi, pamatojoties uz CT skenējumiem, kas ņemti no pacienta, un mākslinieka attēlotu sirdi. Printerim vajadzēja no 3 līdz 4 stundām, lai izdrukātu mazo sirdi ar pamata asinsvadiem. Pēc tam pētnieki inkubēja sirdi un baroja to ar skābekli un barības vielām. Pāris dienu laikā šūnas sāka spontāni sist.

Bet šī pukstēšana nebija gluži tāda, kādu darītu veselīga cilvēka sirds. "Mums ir nepieciešams, lai šūnas sinhroniski pārspētu ne tikai individuāli," sacīja pētījuma līdzautors Assafs Šapira, Telavivas universitātes Audu inženierijas un reģeneratīvās medicīnas laboratorijas vadītājs. Lai sirds efektīvi izsūknētu asinis caur ķermeni, tās šūnām jāsit mierīgi - kaut kas 3D izdrukātā sirds vēl nav izdarīts. "Pašlaik mēs strādājam, lai nobriedinātu audus," sacīja Šapira.

Galu galā personalizēta 3D izdrukāta sirds varētu atvieglot pacientiem pieejamo transplantācijas orgānu trūkumu, kā arī varētu apiet dažus riskus, kas saistīti ar citas personas orgānu pārstādīšanu, proti, ka ķermeņa imūnsistēma var noraidīt šos svešos audus, Shapira stāstīja Live Zinātne.

Teksasas Sirds institūta orgānu, remonta un reģenerācijas pētījumu laboratoriju direktora vietniece Kamilija Hohmana Mendesa, kura nebija pētījuma sastāvdaļa, sacīja, ka jaunie atklājumi ir "patiešām novatoriski un virza lauku uz priekšu", parādot, ka kaut kas sarežģītāks nekā vienu sirds sienu var izdrukāt. Bet rezultāti arī "parāda visus šķēršļus, ar kuriem laukums joprojām saskaras", viņa piebilda.

Lai izdrukātu pilna izmēra un pilnībā funkcionējošu sirdi, zinātniekiem vajadzēs izdrukāt augstākas izšķirtspējas orgānu - tādu, kam ir daudz vairāk asinsvadu, kas caur to varētu pārvadāt skābekli un barības vielas, portālam Live Science pastāstīja Hohmans Mendezs. Bet, lai to izdarītu, būs nepieciešami mēneši drukāšanas - laika posms, kura laikā šūnas neizdzīvos.

Pētnieki uzsvēra, ka niecīgā sirds joprojām ir "koncepcijas pierādījums", bet viņi cer izdomāt veidu, kā nākotnē radīt blīvāku asinsvadu.

"Protams, ja mums būtu jāizgatavo lielāka sirds, tas būtu dārgi, drukāšanai būtu nepieciešams daudz vairāk laika, un no pacienta būtu jāizņem daudz vairāk materiālu," sacīja Šapira.

Patiešām, joprojām ir nepieciešams daudz vairāk pētījumu, pirms kļūst par parastu vienkārši uzspiest "drukāt" uz 3D printera ārsta kabinetā.

Pin
Send
Share
Send