Создание искусственных органов с помощью машины для изготовления сахарной ваты

352r42tr

Машины для производства сахарной ваты могут использовать в производстве искусственных органов для человеческого тела. Научным исследователям удалось настроить такую машину для производства мелких каналов, которые смогут заменять капилляры, с помощью таких технологий в перспективе можно будет производить полномасштабные искусственные органы.

 

Этот новый метод позволил исследовательской группе создавать искусственные капиллярные системы, сопоставимые фактически по размерам с настоящими капиллярами, которые поставляют кислород и питательные вещества к клеткам, а также выводить отходы. Ученые утверждают, что этот метод гораздо лучше современных способов для получения искусственных органов.

 

Доцент машиностроения из Университета Вандербильта Леон Беллан сообщил: «Теперь мы показали, что можем использовать эту простую технологию для производства воспринимаемой клетками микрофлюидной сети, которая подражает трёхмерной системе капилляров в человеческом теле. Обычно, производство двухмерной сети не так уж сложно, но добавить третье измерение намного сложнее; с помощью этого нового подхода мы сможем делать нашу систему трёхмерной, какую мы захотим».

 

Два метода использовались, чтобы создать капиллярные системы, а именно – восходящее и нисходящее. В восходящем процессе клетки были культивированы в тонких основанных на воде гелях, названных гидрогелями. Гидрогели обычно используются в инженерии биотканей, потому что по своим свойствам они очень похожи на клетки в организме.

 

Но создание сети таким путём занимает большое количество времени, исследователи выбрали нисходящий процесс. Такой метод, похож на прядение сахарной ваты и позволил Беллану создавать сложные сети микроканалов в отличие от других методов.

 

«Аналогии, которые используют при получении методом электроформования волокон, очень похожи на производство сахарной ваты», Беллан добавил. – «Таким образом, я решил дать машине сахарной ваты другое применение. Я пошел и купил машину сахарной ваты приблизительно за 40$. Оказалось, что эта машина формирует нити толщиной в одну десятую диаметра человеческого волоса – примерно того же самого размера как капилляры – таким образом, её можно использовать для изготовления канальных структур из других материалов».

 

Однако использование сахара, чтобы создать искусственные капилляры не работает, так как проливной гидрогель расторгнет его. Поэтому, исследователи использовали в качестве материала полимер под названием Poly (N-изопропилакриламид) или PNIPAM используя машину, которая напоминает машину для производства сахарной ваты.

 

Они поместили в раствор геля с водой человеческие клетки. После инкубации при температуре 37 градусов по Цельсию учёные ввели клетки, которые содержат кислород и другие важные химические вещества, в сложную и запутанную сеть микроканалов, сформированных после охлаждения смеси.

 

Через семь дней, 90% клеток в микроканалах оставались живыми и функциональными. В конечном счёте, эта работа в будущем поможет другим специалистам создать сосудистую систему с более низкими затратами, которая будет поддерживать функционирование органов в теле.

 

 

 

Читайте также: