На создание искусственного сердца ученого вдохновило наблюдение за медузами

Фото: Wilfredo Lee/AP
25 октября 2016 года, 16:00
Комментировать

Кит Паркер (Kit Parker) из Гарвардского университета решил вырастить в лаборатории сердце, подходящее не для тестирования лекарств, а для трансплантации. Биоинженер утверждает, что на создание такого биоимпланта его вдохновило наблюдение за медузами – он считает, что их передвижение во многом сходно с процессом перекачивания крови сердцем.

Читайте еще:

Исследователи из США создали необычного биоробота. Из клеток сердечной ткани крысы они соорудили управляемого светом ската. Скелет робота сделан из золотой проволоки, а «тело» составляют кардиомиоциты, которые способны сокращаться под действием синего света.

Ученый и его коллеги уже соорудили биоробота, для работы которого использовались кардиомиоциты крысы. Клетки сокращались и расслаблялись, благодаря чему робот был способен перекачивать воду. По сути это была упрощенная модель крысиного сердца, поясняет автор.

Паркер хотел бы, используя аналогичный подход, создать сердце, годящееся для пересадки человеку. В том случае, если для его выращивания будут использоваться клетки самого пациента, созданный орган не будет отторгаться, а пациентам не придется принимать в течение всей жизни иммуносупрессирующие препараты. Кроме того, стоимость такого сердца будет гораздо ниже, чем у современных искусственных сердец. Паркер планирует действовать иначе, чем большинство ученых. Более традиционным является удаление клеток сердца из донорского органа и заселение сохранившегося каркаса живыми клетками. Получаемые таким образом сердца работают, однако клетки сокращаются асинхронно и недостаточно активно и потому неспособны перекачивать всю кровь.

Паркер изучил, как расположены мышечные волокна в сердце человека и попытался добиться того, чтобы и в искусственном сердце они располагались сходным образом. Именно это поможет клеткам работать сообща и сокращаться одновременно.  

Кроме того, исследователи предложили способ создания «сердца-на-чипе» с использованием трехмерной печати. Созданные таким образом органы для пересадки как раз не годятся, но могут использоваться для изучения новых лекарственных препаратов. Эксперименты с использованием таким микросистем смогут стать альтернативой экспериментам на животных. Это поможет решить сразу две проблемы: оказаться от опытов на лабораторных животных, и получить более точные результаты испытаний.

Ученым впервые удалось напечатать «сердце-на-чипе» с интегрированными датчиками. Предложенная авторами технология создания искусственных органов может значительно упростить процесс тестирования лекарств – ученым удалось ускорить и удешевить процесс. Большинство подобных органов не содержат интегрированных датчиков – для того, чтобы наблюдать за их работой и анализировать получаемые данные, приходится использовать внешние подключаемые сенсоры.

Для печати исследователи использовали многокомпонентные полимерные «чернила», что и позволило им напечатать столь сложное устройство. В нем были сделаны ячейки, которые заполнялись клетками сердечной ткани, например, человеческими кардиомиоцитами. После этого «сердце-на-чипе» помещали в питательную среду для дальнейшего культивирования. Клетки образовывали ткань, по своим свойствам напоминающую сердечную мышцу – она действительно могла сокращаться и расслабляться. Авторы проверили, как влияют на эту ткань различные лекарственные средства, вводя препараты, стимулирующие или ингибирующие сердечные сокращения. 

Источник:

A Harvard bioengineer finds lessons in organ-building at the aquarium.

The Altantic
Поделиться

Комментарии (1)

  • 25.10.2016 17:09

    Хаджи

    Очень интересные статьи

Доктор Филип Ничке, получивший прозвище «Доктор Смерть», представил миру новый спорный проект
Новым фактором, влияющим на здоровье сотрудников, является «организационная справедливость»
В ходе эксперимента они продемонстрировали этот эффект на компьютерных трехмерных фигурах
На продукты, которые соответствуют всем нормам, планируют наклеивать эмблему «Здоровое питание»
Ученые подтвердили результаты исследования, которое выявило ген, определяющий мужскую ориентацию
Эта цифра кардинально расходится со «средней зарплатой по стране», объявленной Росстатом