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) /

Последние новости: Обзоры в деталях
27 Авг '18 | Транспорт, логистика | Технологии и инновации
7 Июнь '18 | Технологии и инновации
21 Нояб '17 | Промышленность | Природные ресурсы
 
Поиск (Архив новостей - 19372)
Реклама
НАТТ
Реклама
Independent Software Developers Forum
Реклама
Marchmont News

Последние новости

19 Нояб '18
Российский стартап Dive2VR разрабатывает собственные...
16 Нояб '18
Российская компания Texel занимается созданием...
15 Нояб '18
Стартап с российскими корнями привлек инвестиции от...

Интересные новости за неделю

19 Нояб '18
Российский стартап Dive2VR разрабатывает собственные...