Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Почти настоящие биоинженерные мышцы

Искусственные мышцы способны к самолечению

Кирилл Стасевич, Компьюлента

В Университете Дьюка (США) сумели вырастить искусственные мышцы, которые почти не отличаются от натуральных. Конечно, такие исследования проводились и раньше, но до сих пор мышцы, культивированные в лаборатории, уступали натуральным по силе. Теперь же, как пишут в журнале PNAS Ненад Бурсак (Nenad Bursac) и его коллеги, силу сокращений искусственных мышц удалось довести до природных значений (Juhas et al., Biomimetic engineered muscle with capacity for vascular integration and functional maturation in vivo).


Искусственные мышечные волокна, снабжённые флюоресцентными белками
(здесь и ниже фото Duke University).

А сделать это удалось благодаря тому, что учёные сумели вставить в искусственные мышцы стволовые клетки.

У каждой мышцы есть запас таких клеток, называемых сателлитными, и, например, когда мышца оказывается повреждена, именно стволовые клетки восстанавливают утраченные мышечные волокна – и к мышце возвращается прежняя сила. До сих пор, пытаясь регенерировать мышцу, исследователи пересаживали либо просто сателлитные клетки, либо искусственную недозрелую мышцу в расчёте, что в организме она дойдёт до нужного состояния с помощью местных стволовых клеток. Однако такие методы ожиданий не оправдывали.

Но на сей раз в искусственной мышце удалось создать такие условия, которые позволяли стволовым клеткам включиться и проявить себя. В результате мышца оказывалась в 10 раз сильнее прочих аналогов. Более того, если её травили змеиным токсином, то стволовые клетки старались исправить повреждения, они делились и замещали отравленные, испорченные волокна. То есть полученная мышца не просто была сильнее аналогов, она ещё и могла сама себя лечить:

Искусственную мышцу испытывали не только саму по себе, но и на животных. Для этого у мышей на спине делали небольшую камеру, выемку в мышцах, прикрытую прозрачным материалом, чтобы получалось «окно» (как бы зверски это ни звучало). В эту выемку имплантировали выращенную мышцу, закрывали «форточку» и в течение двух недель наблюдали за состоянием тканей. Искусственные мышцы были при этом так модифицированы, что могли светиться за счёт флюоресцентного белка, когда в них усиливались потоки кальция. Кальций необходим для мышечного сокращения, так что активность мышц можно было наблюдать по флюоресценции.

Опыты на мышах показали, что искусственные мышцы хорошо приживаются: в них начинали прорастать кровеносные сосуды, и сила имплантированных волокон была вполне адекватна силе окружающих натуральных мышц.

В дальнейшем учёные намерены проверить, могут ли такие мышцы заменить натуральные уже не при искусственной ране, а при настоящем повреждении или болезни, связанной с деградацией мышечных волокон.

Подготовлено по материалам Университета Дьюка: Self-healing engineered muscle grown in the laboratory.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
02.04.2014

Читать статьи по темам:

тканевая инженерия травма регенерация клетки-предшественники Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Мышцы можно восстановить

Исследователям удалось регенерировать функционирующую мышечную ткань в организме живых мышей с помощью фибриновых микроволокон, покрытых репрограммированными человеческими клетками.

читать

Биопринтер? Нет, «биоручка»!

Новая техника, стимулирующая регенерацию повреждённых тканей, упростит восстановление после тяжёлых травм.

читать

Свиной мочевой пузырь восстановил оторванные взрывом мышцы

Внедрение в зону травмы внеклеточного матрикса свиного мочевого пузыря или тонкого кишечника способствует беспрецедентному восстановлению утраченной мышечной ткани.

читать

Нервы из вирусов

Вирусы могут восстановить работоспособность нервной ткани и рано или поздно будут применяться для лечения больных с повреждениями спинного мозга.

читать

Военно-полевая биомедицина: планы Минобороны США

Самые перспективные проекты развития военной медицины касаются искусственных глаз, аппаратов автономной диагностики, нового типа тканей, портативных систем очистки крови и механизмов заживления ран.

читать

Биопринтер залатает обожженную кожу

В ближайшем будущем биопринтер проверят на свиньях, кожа которых более сходна с человеческой. После клинических исследований его можно будет применять в ожоговых центрах и военно-полевых госпиталях.

читать