Обзоры в деталях | Технологии и инновации

Сибиряки делают клеточные «подмостки» для «строительства» органов

26 Июль '17
Ученые Томского политехнического университета предложили новый способ модифицирования биодеградируемых полимерных скаффолдов из полимолочной кислоты — каркасов, которые служат основой для выращивания новых органов и тканей. Созданные по технологии ТПУ тканеинженерные скаффолды хорошо взаимодействуют с клетками иммунитета человека, ускоряют рост клеточных структур и даже помогают прорастанию новых сосудов.

«Если вы хотите создать искусственный орган или фрагмент для трансплантата, вам его необходимо будет где-то вырастить. Если для этого взять обычную чашку Петри, клетки заполнят ее плоским слоем, но трехмерной конструкции — то есть полноценной ткани или органа — не образуют. Дело в том, что по закону контактного ингибирования, встретив другую клетку, любая нормальная клетка прекращает движение и размножение. Исключение — только раковые клетки, которые мешают жить остальным. «Хорошие» же клетки стараются не мешать «соседям». Как в таком случае вырастить новый орган? Для этого как раз создаются скаффолды (их также называют матриксами) — каркасы или «строительные леса» для будущих клеточных «домов», — объясняет один из авторов разработки, инженер кафедры экспериментальной физики ТПУ Ксения Станкевич.

Дословно с английского слово «скаффолд» так и переводится — «леса, подмостки».

Говоря образно, скаффолды — вроде многоэтажек, на каждый этаж которых заселяются клетки. Там они живут, не мешая друг другу, и размножаются, образуя новые ткани.

Научный коллектив ТПУ под руководством доцента кафедры экспериментальной физики Сергея Твердохлебова уже несколько лет работает над созданием и усовершенствованием таких клеточных «домов».

Для усовершенствования свойств скаффолдов ученые предложили обрабатывать их поверхность плазмой атмосферного давления, а затем — гиалуроновой кислотой.

«Поверхность полимерного материала должна быть постоянно смачиваемой телесными жидкостями. Это очень важно, так как клетки на поверхности скаффолда должны хорошо адгезироваться — сцепляться с его поверхностью. Если поверхность не смачивается, клетки будут с нее скатываться. Метод применения низкотемпературной плазмы не нов. Однако существенным его недостатком как раз является то, что через какое-то время гидрофобные свойства материала возвращаются — то есть он перестанет быть смачиваемым. Мы смогли решить эту проблему, нанеся на скаффолды гиалуроновую кислоту после того, как обработали их низкотемпературной плазмой», — уточняет магистрант Физико-технического института ТПУ Валерия Кудрявцева.

Далее научный коллектив исследовал иммунный ответ организма на новый материал. Для этого ученые выделяли первичные клетки из крови доноров и смотрели, как они будут взаимодействовать с усовершенствованной поверхностью скаффолдов. Результаты исследования показали, что полученный материал улучшает условия для выращивания клеток.

Новые покрытия более биосовместимы с организмом, нежели другие подобные материалы, обладают противовоспалительными свойствами, при их применении клетки быстрее растут.

«Кроме этого, мы использовали при создании наших покрытий еще одну линию — клетки эмбриональной пуповины человека. Как показали исследования, в этом случае возникают условия, способствующие появлению новых сосудов. Это очень важно, поскольку, если в имплантированную внутрь организма ткань не прорастают сосуды, соответственно, на этом участке отсутствует кровоснабжение, и клетки начинают отмирать. Наш материал способен эту проблему решить», — заключает Ксения Станкевич.

Политехники уточняют, что использовать полученный материал можно будет не только в области трансплантологии, но и в регенеративной медицине. Например, при лечении ожогов, язв и других повреждений кожных покровов. Проведенное исследование, уверены ученые, станет фундаментальным заделом для разработки биоинженерных конструкций для персонифицированной медицины, ориентированной на использование методов индивидуального подхода к лечению пациентов.
Олег Кузбит, управляющий редактор: «Мы рады, что вы по-прежнему с нами в нашем информационном проекте The Bridge – еженедельном экскурсе в инновационное настоящее и будущее российских регионов. «Марчмонт» расскажет, как наука и бизнес наводят мосты взаимопонимания и сотрудничества».
Опубликовать в Twitter
Написать в Facebook
Записать в LiveJournal
Показать В Моем Мире
Поделиться в Моем Круге
ПРОКОММЕНТИРОВАТЬ ЭТУ СТАТЬЮ
Найти похожее содержание

География: Томск

Теги: Томский политехнический университет (66) / ткани (3) / органы (3) / Ксения Станкевич (1) / скаффолды (0) / полимолочная кислота (0) / гиалуроновая кислота (0) /

 
Поиск (Архив новостей - 19280)
Реклама
Global_Entrepreneurship_Monitor
Реклама
Marchmont News

Последние новости

20 Нояб '17
В МГУ разработали косметический концентрат на основе...
17 Нояб '17
Российское правительство намерено с помощью нового...
16 Нояб '17
Свердловский венчурный фонд вложит 58,2 млн рублей в...

Интересные новости за неделю

20 Нояб '17
В МГУ разработали косметический концентрат на основе...