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

Трехмерная «заплатка» для сердца

Группа исследователей, работающая под руководством специалистов из университета Миннесоты, с помощью метода трехмерной биопечати создала революционную трехмерную заплатку, способствующую восстановлению поврежденной ткани сердца после инфаркта миокарда.

Согласно статистическим данным, заболевания сердца, в том числе инфаркт миокарда, являются основной причиной смертности во всем мире. При инфаркте миокарда клетки сердечной мускулатуры погибают из-за нарушения кровотока. Организм человека не способен замещать погибшие кардиомиоциты, поэтому на месте повреждения формируется не способная к сокращению рубцовая ткань, что автоматически помещает пациента в группу повышенного риска по нарушению сердечной функции и развитию сердечной недостаточности.

Авторы разработали биоинженерную «заплатку» для восстановления таких повреждений. Для этого они использовали метод трехмерной биопечати для инкорпорирования человеческих клеток в каркас из желатин-метакрилатового геля. Для формирования полноценной мышечной ткани каркас населяли смесью клеток (кардиомиоцитов, гладкомышечных и эндотелиальных клеток в соотношении 2:1:1), полученных из человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (иПСК).

heart_patch.jpg
Созданная с помощью 3D-печати «заплатка» на фоне мышиного сердца

Уже в течение первых суток после заселения каркаса эти клетки начинали формировать кальциевые потенциалы и синхронно сокращаться. При этом частота смены фаз сокращения и расслабления, а также пиковая амплитуда кальциевого потенциала значительно увеличивались в течение последующих 7 дней.

При имплантации засеянной клетками «заплатки» в зону повреждения сердца мышиной модели инфаркта миокарда исследователи наблюдали значительное повышение функциональной способности сердца уже в течение четырех недель после имплантации. Помимо улучшения сердечной функции у животных экспериментальной группы, по сравнению с животными группы контроля, наблюдалось улучшение таких показателей, как размер зоны инфаркта, уровень апоптоза клеток, плотность сосудистой сети, количество артериол и скорость пролиферации клеток. При этом биосовместимость каркаса обеспечила его полное растворение в организме.

Авторы отмечают, что принципиальное отличие их разработки от более ранних заключается в том, что созданный ими каркас является трехмерной структурной копией ткани сердца, трафарет для создания которой был получен путем цифрового трехмерного сканирования образца ткани. В настоящее время они работают над созданием более крупной «заплатки», которая будет протестирована на свином сердце, размер которого сопоставим с размером сердца человека.

Статья Ling Gao et al. Myocardial Tissue Engineering With Cells Derived From Human-Induced Pluripotent Stem Cells and a Native-Like, High-Resolution, 3-Dimensionally Printed Scaffold опубликована в журнале Circulation Research.

Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам University of Minnesota: 3D-printed patch can help mend a broken heart

19.04.2017


Читать статьи по темам:

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

Читать также:

Сердце в шпинате

В серии экспериментов ученые вырастили пригодные к трансплантации кардиомиоциты человека в целлюлозных капиллярах листьев шпината, очищенных от растительных тканей.

читать

Сердце в паутине

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.

читать

Сердечный клапан из стволовых клеток

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

читать

Трехмерная сердечная мышца на двумерном чипе

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

читать

Свинина для трансплантологов

Крупный поставщик упакованных мясных продуктов и производитель свинины в США планирует децеллюляризировать свиные органы и продавать медицинским учреждениям.

читать

ИПСК от донора

В Японии впервые проведена трансплантация донорских индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Всего в исследование планируется включить 5 пациентов.

читать