Учёные во главе с Имэн Ношади из Калифорнийского университета в Риверсайд разработали пористый каркас из полиэтиленгликоля (PEG) и вырастили функциональную ткань, похожую на мозг, без использования покрытий животного происхождения. Описание материала и его применения с клетками донора опубликовано в журнале Advanced Functional Materials; соавтор и ведущий автор исследования — Принс Дэвид Окоро.
Команда изменила форму PEG, получив текстурированную матрицу с взаимосвязанными порами, чтобы клетки могли распознать поверхность, заселиться и сформировать функциональные нейронные сети. Для создания пористого каркаса учёные пропускали воду, этанол и PEG через вложенные стеклянные капилляры; при попадании смеси во внешний поток воды компоненты разделялись, а вспышка света стабилизировала пористую структуру. Поры обеспечивают циркуляцию кислорода и питательных веществ и эффективно питают пересаженные стволовые клетки.
Созревшие клетки могли показывать активность, характерную для конкретного донора, что позволяет прямо тестировать лекарства, направленные на неврологические состояния. Исследование началось в 2020 году, каркас сейчас имеет ширину около 2 миллиметров. Работа поддержана стартовыми фондами UC Riverside, а финансирование Окоро пришло от California Institute for Regenerative Medicine.
Модель может использоваться для изучения черепно‑мозговых травм, инсультов и болезни Альцгеймера и может снизить потребность в использовании животных мозгов. Команда уже отправила связанную статью по печёночной ткани и планирует развивать взаимосвязанные культуры на уровне органов, чтобы изучать влияние органов друг на друга.
Сложные слова
- каркас — внутренняя основа, которая поддерживает структурупористый каркас, пористого каркаса
- полиэтиленгликоль — синтетический полимер, часто используемый в биомедицинеполиэтиленгликоля
- матрица — структура, в которой растут клеткитекстурированную матрицу
- взаимосвязанный — связанный с другими элементами, образующий сетьвзаимосвязанными
- пора — маленькое отверстие в материале для прохождения веществПоры, порами
- стволовая клетка — клетка, которая может превращаться в другие клеткипересаженные стволовые клетки
- стабилизировать — сделать устойчивым, сохранить форму или состояниестабилизировала
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Как использование каркаса без покрытий животного происхождения может повлиять на этику и результаты исследований?
- Какие преимущества даёт возможность получать активность клеток, характерную для конкретного донора, при тестировании лекарств?
- Какие технические или биологические трудности могут возникнуть при создании взаимосвязанных культур на уровне органов?
