26 апреля 2022 | 19:07

Ученые из США создали сердце из акрила и стволовых клеток

Кадры из видео bu.edu

Исследовательская группа под руководством Бостонского университета использовала технологию 3D-печати для создания миниатюрной копии человеческого сердца, ткани которого могут сокращаться, передает Tengrinews.kz со ссылкой на New Atlas.

Исследовательская группа под руководством Бостонского университета использовала технологию 3D-печати для создания миниатюрной копии человеческого сердца, ткани которого могут сокращаться, передает Tengrinews.kz со ссылкой на New Atlas.

Согласно данным портала, устройство под названием miniPUMP было создано с использованием комбинации клеток человеческого сердца, полученных из стволовых клеток, и микромасштабных 3D-печатных акриловых деталей. MiniPUMP не зависит от внешних источников питания, а бьется само по себе благодаря живой ткани.

Размер устройства составляет всего три квадратных сантиметра, и в нем находятся крошечные акриловые клапаны, которые открываются и закрываются, чтобы контролировать поток жидкости, а миниатюрные трубки служат артериями и венами. Чтобы заставить сердце биться, исследователи также использовали полученные из стволовых клеток кардиомиоциты - клетки сердечной мышцы.

Фото из сайта bu.edu

Специалисты отметили, что решение сделать miniPUMP таким маленьким было обдуманным, поскольку 3D-печатные акриловые каркасы должны были быть достаточно прочными, чтобы поддерживать конструкцию, но достаточно тонкими, чтобы изгибаться и двигаться вместе с сокращающейся сердечной тканью.

"Структурные элементы настолько тонкие, что вещи, которые обычно были бы жесткими, стали гибкими. По аналогии, подумайте об оптическом волокне: стеклянное окно очень жесткое, но вы можете его обернуть вокруг своего пальца. Акрил может быть очень жестким, но в масштабах, задействованных в miniPUMP, акриловый каркас способен сжиматься бьющимися кардиомиоцитами", - добавляет Уайт.

Исследователи считают, что их реплика сердечной камеры может служить испытательным стендом для изучения работы органа в человеческом теле. С ее помощью можно проследить, как растет сердце у эмбриона, как на сердечную ткань влияют болезни и насколько эффективны новые лекарства при лечении этих болезней, и все это без необходимости проведения испытаний на людях.

Фото из сайта bu.edu

"Мы можем изучать развитие болезней таким образом, который раньше был невозможен. Мы выбрали для работы ткани сердца из-за их особенно сложной механики и показали, что, если взять нанотехнологии и соединить их с тканевой инженерией, есть потенциал для повторения этого для множества органов", - сказал профессор инженерного колледжа Бостонского университета Элис Уайт.

Благодаря таким инновациям, как miniPUMP, исследователи смогут более точно имитировать и изучать такие заболевания, как гипертония и болезни сердечных клапанов. Также ожидается, что это устройство позволит упростить процесс разработки лекарств, позволяя проводить лабораторные испытания вместо дорогостоящих испытаний на людях.

В Центре по контролю и профилактике заболеваний (CDC) заявили, что сердечные заболевания являются основной причиной смерти мужчин и женщин в США, ежегодно от них умирает около 659 000 человек. Это одна из четырех смертей. Поэтому существует настоятельная необходимость в изучении этого жизненно важного органа.

По информации портала, проект осуществляется в рамках проекта CELL-MET, совместного центра инженерных исследований Национального научного фонда в области клеточных метаматериалов под руководством Бостонского университета. Конечной целью центра является создание устройств, способных регенерировать больные ткани человеческого сердца.

Ранее врачи из Великобритании провели первую в мире операцию по пересадке мертвых сердец детям в возрасте от 12 до 16 лет.

У Tengrinews.kz есть Telegram-канал. Это быстрый и удобный способ получать самые главные новости прямо на твой телефон.

Өзекті жаңалықтарды сілтемесіз оқу үшін Telegram желісінде парақшамызға тіркеліңіз!

США Ученые сердце 3d

Вопрос от редакции

Что вы об этом думаете?