Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"

Сердце в паутине

Ученые МФТИ вырастили сердечную ткань на подложке из «паучьего шелка»

Паутина – подложка из генно-инженерных волокон белка спидроина, из которого состоят паучьи нити, – оказалась лучшей основой для выращивания из клеток для тканей сердца, пишут ученые из МФТИ в статье, опубликованной в журнале PLOS One (Teplenin et al., Functional Analysis of the Engineered Cardiac Tissue Grown on Recombinant Spidroin Fiber Meshes).

Выращивание органов и тканей из собственных клеток пациента –одно из самых перспективных направлений медицины. Регенеративные методы позволяют решить проблему отторжения трансплантатов, но здесь ученые сталкиваются с проблемой поиска подходящего каркаса, субстрата, на котором можно выращивать клетки. Материал для них должен быть нетоксичным, не отторгаться организмом, быть достаточно эластичным и не препятствовать росту клеток.


Выращенные на матрице клетки сердечной ткани, помеченные флюоресцентным красителем.
Здесь и ниже – снимки из статьи в PLOS One.

Группа под руководством профессора Константина Агладзе, завлабораторией биофизики возбудимых систем МФТИ, занимается тканевой инженерией сердца. Он и его коллеги выращивают из отдельных клеток – кардиомиоцитов – функциональную сердечную ткань, способную сокращаться и проводить возбуждение. Ранее в качестве основы для выращивания клеток они использовали синтетические полимерные нановолокна, однако теперь решили проверить возможности другого материала – волокон из искусственного паутинного белка спидроина. Нити паутины отличаются исключительной прочностью и легкостью: на разрыв она в пять раз прочнее стали, в два раза превосходит нейлон по эластичности, способна вытягиваться на треть своей длины. Белковые молекулы спидроины, из которых состоят каркасные нити паутины, по своей структуре сходны с белками шелковых нитей  – фиброинами, но значительно прочнее их.

Ранее ученые использовали матрицы из искусственных волокон спидроина в качестве основы для создания имплантов – костей, сухожилий и хрящей, перевязочных материалов. Агладзе и его коллеги проверили, может ли основа из спидроина, полученного из генно-модифицированных дрожжевых клеток, послужить для выращивания сердечных клеток.


Матрица из волокон спидроина под микроскопом.

В эксперименте ученые засевали «паутинную» основу кардиомиоцитами, взятыми у новорожденных крыс. Затем они следили за клетками, оценивая их рост, способность сокращаться и проводить электрические импульсы – главные свойства полноценной сердечной ткани.

Исследования с помощью микроскопа и флюоресцентных меток показали, что уже через три-пять дней на субстрате образовался слой клеток, которые были способны синхронно сокращаться и проводить электрические импульсы так же, как сердечная ткань живого сердца.


Клетки из разных участков слоя кардиомиоцитов сокращаются одновременно.
Как это выглядит вживую, можно посмотреть на видеоролике в конце статьи – ВМ.

«Мы можем сказать “да” в ответ на все вопросы, которые поставили в начале исследования. Клетки сердеченой ткани успешно прикрепляются к субстрату из рекомбинантного спидрона, они растут и формируют слои, являются полностью функциональными – то есть могут координированно сокращаться», – говорит Агладзе.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
17.04.2015

Читать статьи по темам:

сердце тканевая инженерия Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Сердечный клапан из стволовых клеток

Американские исследователи предложили новый подход к изготовлению искусственных сердечных клапанов, основанный на использовании индуцированных плюрипотентных стволовых клеток.

читать

Новый гидрогель для починки миокарда

Гидрогель на основе тропоэластина по эластичности и устойчивости к нагрузкам отвечает всем требованиям для использования в регенерации миокарда. Выращенные на нем «заплатки» способны сокращаться не только в лабораторных условиях, но и в сердце подопытного животного.

читать

Трехмерная сердечная мышца на двумерном чипе

Благодаря уникальному нанорельефу поверхности новый чип позволяет выращивать сердечную мышечную ткань, практически не отличающуюся от натуральной.

читать

Не устареет ли новый «пламенный мотор» до окончания разработки?

Объединенная приборостроительная корпорация и МАИ планируют приступить к созданию искусственного сердца уже в 2015 году, хотя технари не исключают, что биоинженеры раньше их научатся создавать живые сердца.

читать

МикроРНК возвращает миокарду способность к регенерации

Введение препарата синтетических микроРНК в течение недели после инфаркта миокарда восстанавливает способность кардиомиоцитов к делению, подавляя формирование рубцовой ткани и восстанавливая функциональность поврежденной ткани.

читать

Умное сердце, не бейся…

В отличие от существующих моделей, бионическое сердце компании BiVACOR не имитирует пульсирующую работу живого сердца, а обеспечивает постоянные потоки артериальной и венозной крови.

читать