Kako so znanstveniki 3D natisnili drobno srce iz človeških celic

Pin
Send
Share
Send

Ima štiri prekate, krvne žile in to je nekako podobno.

Najprej so znanstveniki 3D natisnili srce s človeškim tkivom. Čeprav je srce veliko manjše od človekovega (samo velikost zajca) in je še dolga pot, dokler ne deluje kot običajno srce, bi poskus s preizkusom koncepta lahko sčasoma pripeljal do personaliziranih organov ali tkiv po raziskavi, ki je bila objavljena v ponedeljek (15. aprila) v reviji Advanced Science.

Za tiskanje srca so raziskovalci z univerze v Tel Avivu v Izraelu začeli z odvzemom majhnega vzorca maščobnega tkiva pri bolniku. V laboratoriju so to tkivo ločili na njegove sestavne celice in strukturo, na kateri celice sedijo, imenovano zunajcelični matriks.

Z uporabo genskega inženiringa so znanstveniki nato predelali različne komponente in reprogramirali nekatere celice v srčne mišične celice ali kardiomiocite, nekatere pa v celice, ki tvorijo krvne žile.

Raziskovalci so nato te celice, ki služijo kot "bioinks", naložili v tiskalnik, ki je bil programiran za tiskanje srca, na podlagi CT slik, ki so jih odvzeli bolniku, in umetnikovega prikaza srca. Tiskalnik je potreboval od 3 do 4 ure, da je majhno srce natisnil z osnovnimi krvnimi žilami. Raziskovalci so nato inkubirali srce in ga hranili s kisikom in hranili. V nekaj dneh so se celice začele spontano prebijati.

Toda to pretepanje ni bilo podobno, kot bi to storilo zdravo človeško srce. "Potrebujemo, da celice sinhrono premagajo, ne samo posamezno," je dejal soavtor študije Assaf Shapira, laboratorijski vodja laboratorija za tkivno inženirstvo in regenerativno medicino na univerzi v Tel Avivu. Da bi srce lahko učinkovito črpalo kri po telesu, je treba njene celice poenotiti - nekaj, česar 3D-natisnjeno srce še ni storilo. "Trenutno delamo na zorenju tkiva," je dejal Shapira.

Sčasoma lahko personalizirano 3D-tiskano srce olajša pomanjkanje organov za presaditev, ki so na voljo pacientom, poleg tega pa bi lahko zaobšlo tudi nekaj tveganj, povezanih s presajanjem organa druge osebe, in sicer, da lahko imunski sistem telesa zavrne ta tuja tkiva, je Shapira povedal Live Znanost.

Camila Hochman Mendez, pomočnica direktorja za raziskave organov, popravil in regeneracije na teksaškem inštitutu za srce, ki ni bila del študije, je dejala, da so nove ugotovitve "resnično inovativne in premikajo polje naprej", saj so pokazale, da je nekaj bolj zapletenega kot je mogoče natisniti samo eno steno srca. Toda rezultati tudi "kažejo vse ovire, s katerimi se polje še spopada," je dodala.

Da bi natisnili polno veliko srce, ki deluje v celoti, bi morali znanstveniki natisniti organ z večjo ločljivostjo - organ z veliko večjo vaskulaturo, ki bi lahko po njem nosil kisik in hranila, je povedal Hochman Mendez za Live Science. Toda to bi zahtevalo mesece tiskanja - časovni razpon, v katerem celice ne bi preživele.

Raziskovalci so poudarili, da je drobno srce še vedno "dokaz koncepta", vendar upajo, da bodo našli način, kako ustvariti bolj gosto vaskulaturo v prihodnosti.

"Seveda, če bi morali izdelovati večje srce, bi bilo drago, trajalo bi veliko več časa za tisk in od pacienta bi morali izvleči veliko več materiala," je dejal Shapira.

Dejansko je potrebnih še veliko več raziskav, preden postane običajno, da preprosto pritisnete na "tisk" na 3D tiskalnik v zdravniški ordinaciji.

Pin
Send
Share
Send