Биоинженеры вырастили искусственные сосуды на основе гидрогеля
Американские ученые провели исследование искусственно выращенных сосудов на основе разных гидрогелей. Они изучали механические свойства полученных конструкций и выживаемость клеток в среде гидрогеля разного состава: желатинового, фибринового и коллагенового.В качестве сшивающего компонента исследователи использовали генипин. Гидрогель на основе желатина, сшитого генипином, оказался наиболее устойчивым к растяжению, однако он не создал оптимальной среды для размножения клеток. Наиболее высокой жизнеспособности клеток удалось достичь в среде фибрина без добавления генипина. Также для повышения прочности искусственных сосудов в фибриновый гидрогель добавляли фибробласты — клетки соединительной ткани, формирующие внеклеточный матрикс.
Для создания искусственного органа недостаточно вырастить ткань из клеток в чашке Петри. Эти клетки необходимо поместить в межклеточный матрикс, при этом важно, чтобы этот матрикс был достаточно прочным, чтобы он мог выдерживать нагрузки внутри организма человека. Кроме того, эта среда должна создавать оптимальные условия для роста клеток, образующих сам орган (например, мышечных или эпителиальных клеток). Именно поэтому авторы работы добавляли к гидрогелям генипин — вещество, получаемое из плодов гардении, которое делает гидрогели из желатина и коллагена более прочными, образуя дополнительные связи между молекулами.
Ранее этим же научным коллективом была разработана стратегия выращивания искусственных сосудов: в чашке Петри формируются отдельные кольца из клеток гладкой мускулатуры артерий; затем эти кольца соединяются в трубки и покрываются снаружи гидрогелем.
По словам самих ученых, эта технология еще требует доработки, но в будущем на ее основе можно будет выращивать искусственные органы «в пробирке» и трансплантировать людям.