Капилляры для тканевой инженерии
Прорыв в регенеративной медицине: кровеносные сосуды для биоинженерных тканей
LifeSciencesToday по материалам Rice University:
Biomedical breakthrough: blood vessels for lab-grown tissues
Ученые Университета Райса (Rice University) и Медицинского колледжа Бэйлора (Baylor College of Medicine – BCM) разрушили одно из основных препятствий на пути к выращиванию в лабораторных условиях тканей для трансплантации. Они нашли способ выращивать кровеносные сосуды, в том числе капилляры, необходимые для поддержания жизни тканей.
С новым исследованием (Covalently immobilized platelet-derived growth factor-BB promotes angiogenesis in biomimetic poly(ethylene glycol) hydrogels), которое будет опубликовано в январском номере журнала Acta Biomaterialia, можно ознакомиться в Интернете.
«Невозможность васкуляризации – образования сосудистой сети – в выращенных в лабораторных условиях тканях является главной проблемой сегодняшней регенеративной медицины», – говорит ведущий соавтор статьи профессор биоинженерии и заведующий кафедрой в Университете Райса Дженнифер Вест (Jennifer West). «Если нет кровоснабжения, невозможно получить структуру ткани толще нескольких сотен микрон».
В качестве базового материала группа исследователей во главе с Вест и молекулярным физиологом из BCM Мэри Дикинсон (Mary Dickinson) выбрала полиэтиленгликоль (PEG) – нетоксичный пластик, широко используемый в медицинских устройствах и пищевой промышленности. Основываясь на 10-летнем опыте работы лаборатории Вест, ученые модифицировали PEG, имитируя экстрацеллюлярный матрикс организма – сеть белков и полисахаридов, составляющую значительную часть большинства тканей.
Вест, Дикинсон и их коллеги соединили модифицированный полиэтиленгликоль с двумя видами клеток, оба из которых необходимы для образования кровеносных сосудов. Используя свет, превращающий полимерные нити PEG в трехмерный гель, они получили мягкий гидрогель, содержащий живые клетки и ростовые факторы. Пометив оба типа клеток различными флуоресцентными маркерами, ученые смогли наблюдать за тем, как клетки медленно образуют капилляры во всей массе мягкого пластичного геля. (На 13-секундном ролике показан рост капилляров, в реальном времени занявший 72 часа.)
Чтобы протестировать новые сети кровеносных сосудов, ученые имплантировали гидрогель в роговицу глаза мышей, где отсутствует естественное кровоснабжение. Введение красителя в кровь животных подтвердило существование нормального кровотока во вновь образовавшихся капиллярах.
Другим ключевым достижением, опубликованным в ноябре прошлого года Вест и аспирантом Джозефом Хоффманном (Joseph Hoffmann), является разработка новой технологии, названной «двухфотонной литографией» – сверхчувствительного метода использования света для создания сложных трехмерных структур в мягких PEG-гидрогелях. Вест считает, что эта технология позволит инженерам осуществлять тонкий контроль над тем, где растут и куда перемещаются клетки. В дальнейших экспериментах, также в сотрудничестве с лабораторией Дикинсон, Вест и ее группа планируют использовать свой метод для выращивания в гелевых матрицах сосудистой сети с заранее определенной, а не случайно сформированной структурой.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
14.01.2011