Полсона (SEAS) представили новый подход к созданию искусственных сосудистых сетей, необходимых для развития функциональных человеческих тканей. Этот инновационный метод, описанный в журнале Advanced Materials, открывает новые перспективы в области биотехнологии и медицины.
Для создания этих сосудистых сетей исследователи использовали метод 3D-печати, который позволяет воссоздать сложную многослойную структуру, напоминающую природные кровеносные сосуды человека. Особенностью нового подхода является сочетание гладкомышечных и эндотелиальных клеток в оболочке, окружающей полое ядро, через которое может проходить жидкость.Эта технология имеет огромный потенциал для использования в регенеративной медицине, тканевой инженерии и других областях, где требуется создание искусственных тканей с функциональными сосудистыми системами. Результаты исследования открывают новые горизонты в создании биологически совместимых материалов, способных улучшить качество жизни пациентов и повысить эффективность медицинских процедур.В сфере биоинженерии недавно был разработан метод с названием коаксиальный SWIFT (co-SWIFT), который имитирует сложную архитектуру многослойных кровеносных сосудов. Этот метод отличается от других подходов благодаря использованию двух различных типов чернил: коллагеновых для внешнего слоя и желатиновых для внутреннего. Такая комбинация чернил позволяет создавать сложные ветвистые сосудистые сети, которые могут быть успешно интегрированы в ткань человеческого сердца.Ученые, работающие над этим проектом, не только напечатали сосудистые сети, но и использовали новую матрицу uPOROS, состоящую из пористого коллагенового материала. Эта матрица имитирует плотную волокнистую структуру живой мышечной ткани, что способствует лучшей интеграции созданных сосудов. После печати сосудистых сетей матрицу подвергали нагреванию, что приводило к сшивке коллагена и чернил внешнего слоя, а также к расплавлению желатина, обеспечивая создание открытых сосудистых каналов.Этот инновационный подход не только открывает новые перспективы в области тканевой инженерии и медицины, но также может стать ключом к разработке более эффективных методов лечения сердечных заболеваний и восстановления поврежденных тканей.Исследователи продолжили эксперимент, воспроизведя процесс печати с использованием гладкомышечных клеток для оболочки сосудов и эндотелиальных клеток для внутренней поверхности. Это позволило создать биомиметические сосуды, интегрированные в живую сердечную ткань. После перфузии эндотелиальных клеток внутрь оболочек в течение семи дней, сосуды продемонстрировали снижение проницаемости и здоровое функционирование клеток.
Создание живой сердечной ткани с встроенной сосудистой системой осуществлялось с использованием сотен тысяч строительных блоков органов сердца (OBB). Эти крошечные сферы, образованные бьющимися клетками человеческого сердца, были спрессованы в плотную клеточную матрицу. После пяти дней перфузии сердечные начали биться OBB синхронно, что свидетельствовало о здоровой и функциональной сердечной ткани.
Результаты этого исследования открывают новые перспективы для создания более эффективных методов регенерации сердечной ткани и лечения сердечных заболеваний. Интеграция биомиметических сосудов в живую ткань открывает возможности для развития инновационных подходов к терапии сердечных патологий и улучшения жизни пациентов.
В современной науке активно исследуются возможности создания биологических систем, имитирующих природные процессы. Одним из инновационных подходов является создание самоорганизующихся сетей капилляров, которые будут интегрированы с сетями кровеносных сосудов, изготовленных с помощью 3D-принтера. Этот метод позволит более точно воссоздать структуру сосудов человека в микромасштабе и усовершенствовать функциональность искусственных тканей, выращиваемых в лаборатории.Идея создания таких биологических систем основана на стремлении к более эффективному моделированию процессов, происходящих в организме человека. Самоорганизующиеся сети капилляров могут обеспечить более эффективное питание тканей и органов, что в свою очередь способствует более успешному выращиванию тканей для медицинских целей.Интеграция сетей капилляров с кровеносными сосудами, созданными с использованием передовых технологий, открывает новые перспективы в области тканевой инженерии и регенеративной медицины. Этот подход может привести к созданию более функциональных и долговечных биологических конструкций, способных восстанавливать поврежденные ткани и органы у пациентов.Источник фото: lenta.ru
.jpg)
