
Американские исследователи разработали новый способ создания
искусственных органов методом тканевой инженерии. В этом им помогла машина для
изготовления сладкой ваты, говорится в публикации в журнале Advanced
Healthcare Materials.
Создание искусственных органов заключается в формировании
внеклеточного каркаса, или матрикса из природных или искусственных полимеров с
последующим заселением их клетками нужного типа. Одна из наиболее сложных задач
при этом — формирование стойкой трехмерной разветвленной сосудистой сети,
обеспечивающей питание клеток.
Доцент Университета Вандербильта в Нэшвилле Леон Беллан (Leon
Bellan) исследовал волокна сладкой ваты, которую изготовил с помощью обычной
машины из супермаркета. Он пришел к выводу, что диаметр волокон — в среднем 35
микрометров — достаточно близок к диаметру капилляров (около 10 микрометров),
причем они образуют разветвленную трехмерную сеть. Имеющиеся методики позволяют
получить сеть микроканалов в гидрогеле диаметром не менее 100 микрометров.
Подвергнув машину для изготовления сладкой ваты
незначительной модификации, исследователи получили с ее помощью «вату» из
поли-N-изопропилакриламида (PNIPAM). Этот полимер отличается тем, что
нерастворим в воде при температуре выше 32 градусов Цельсия, и растворим при
более низкой. Полученную полимерную структуру залили раствором желатина с
трансглутаминазой (ферментом, необратимо превращающим желатин в гидрогель) и
человеческими фибробластами. Заготовку искусственного органа поместили в
инкубатор с температурой 37 градусов Цельсия.
Когда гель сформировался, его охладили и промыли, чтобы
устранить PNIPAM. Через получившуюся капиллярную сеть стали пропускать раствор,
содержащий кислород и другие необходимые клеткам вещества. Через неделю 90
процентов клеток остались живыми и нормально функционировали. По словам
исследователей, в гидрогелевых «органах» без аналогичной сосудистой сети это
показатель не превышает 60–70 процентов.
Беллан назвал разработку «базовым набором инструментов, которая позволит
любому исследователю просто и недорого создавать сосудистые сети, необходимые
для питания искусственных почек, печени, кости и других органов».
Олег Лищук
