- Исследовательская команда во главе с профессором Ким Гын Хён из Университета Сонгёнкван разработала «клеткодержатель» из биочернила.
- Конструкция индуцирует рост мышечных клеток в продольное направление
- Оно также способствует восстановлению кости, стимулируя образование кровеносных сосудов вокруг костных клеток
Регенерация поврежденных мышц с помощью новоразработанной контрукции. Нормальные мышцы мыши (слева) и восстанавливающиеся поврежденные мышцы мыши спустя 8 недель после введения конструкции (справа). Красным цветом обозначены мышечные клетки, синим – клеточные ядра. [Предоставлено Университетом Сонгюнкван]
[Herald Business = Корреспондент Ку Бон Хёк] В Южной Корее разработали биочернильную конструкцию, которая способствует «аккуратному» формированию пучков мышечных волокон.
Существующие технологии 3D-печати не могут обеспечивать направленность мышц, которые представляют собой пучки мышечных волокон, расположенных в одном направлении.
Корейский исследовательский фонд объявил 23-го мая, что исследовательская группа под руководством профессора Ким Кын Хёна из Университета Сонгюнкван разработала «клеткодержатель», которая напечатана из биочернила и может контролировать расположение клеток, и подтвердила ее эффективность на модельных животных с потерей мышц.
Клеткодержатель - это поддерживающее тело, которое предоставляет клеткам микропространства, чтобы они могли размножаться и дифференцироваться в желаемые ткани, и препятствует вторжению внешних бактерий.
На фоне растущих интересов в технологии биопечати, которые превращают биочернила с живыми клетками в ткани с их собственными анатомическими особенностями и физиологическими функциями, исследовательской группе удалось контролировать направление роста человеческих мышечных клетков-предшественников в биочерниле.
Исследовательская группа трансплантировала новоразработанную конструкцию в переднюю большеберцовую мышцу мыши со критической потерей мышц (длина 15 мм, ширина 7 мм, глубина 3 мм) и подтвердила, что поврежденный участок регенерировался восемь недель спустя как настоящие мышцы.
Ключевым моментом является оптимизация условий печати для управления расположением синтетических полимеров, содержащихся в биочернилах, что позволило создать структур, имитирующих мышцы и выровненных как пучки мышечных волокон.
Полученная таким образом конструкция обеспечивает оптимальную топографическую и биологическую среду для мышечных клеток, что способствует их дифференциации и регенерации. Выживаемость мышечных клеток-предшественников, содержащихся в клеткодержателе, также была высокой (90%).
Исследовательская группа считает, что помимо мышечной ткани его можно применять и к другим тканям с определенной расположенностью, таким как ткань миокарда, нервная ткань и связки.
Изображение клеткодержателя из коллагена и гиалуроновой кислоты с микроканалами, и фото с электронного микроскопа [Предоставлено Университетом Сонгюнкван]
Используя вышеуказанную технологию исследовательская группа вместе с профессором Хан Ин Бо из Медицинского университета CHA разработала другой клеткодержатель, которая помогает регенерировать костную ткань. Его испытание на мышах с повреждением позвоночника показала его эффективность в регенерации костной ткани.
В отличие от существующих костных трансплантатов, которые не имеют соединения с кровеносными сосудами, новоразработанная конструкция позволяет формировать кровеносные сосуды, соединяющие ее с окружающими тканями.
Результаты исследования, проведенного при поддержке Корейского исследовательского фонда, опубликовано в международном журнале по прикладной физике Applied Physics Review.
nbgkoo@heraldcorp.com