Учёные из ETH Zurich совместно с институтом Фридриха Мишера в Базеле и кантональной больницей Люцерна вырастили в лаборатории эластичный хрящ ушной раковины из человеческих клеток. Предыдущая работа 2016 года уже демонстрировала 3D‑печать уха; новая стадия направлена на достижение стабильной структуры с механическими свойствами, близкими к натуральной ткани.
Процесс начинали с небольших обломков хряща, полученных при корректирующих операциях. Из куска примерно три миллиметра выделяли около 100 000 клеток, тогда как для печати требовались несколько сотен миллионов. Клетки размножали в питательном растворе, а команда разработала среду культивирования, обеспечивавшую питательными веществами и кислородом напечатанную конструкцию. Факторы роста использовали, чтобы стимулировать деление клеток и предотвратить их дифференцировку в фибробласты; затем клетки вводили в биоинк и печатали форму.
Мягкие конструкции созревали в инкубаторе для образования коллагена II типа, эластина и гликозаминогликанов. После примерно девяти недель предварительного созревания уши имплантировали подкожно крысам; через шесть недель конструкции оставались стабильными и обладали свойствами, близкими к натуральному хрящу, однако эластин ещё не полностью созрел и требует дальнейшей стабилизации. Эксперименты трудоёмки и занимают около трёх—четырёх месяцев каждый. Исследователи надеются увидеть сеть эластина в ближайшие пять лет; следующие шаги — клинические исследования, структурированные тесты и официальное одобрение перед применением у пациентов.
Сложные слова
- хрящ — плотная соединительная ткань уха и других органов
- культивирование — выращивание клеток вне организма в лабораториикультивирования
- дифференцировка — процесс смены специальности у клетокдифференцировку
- биоинк — суспензия клеток и материалов для трёхмерной печати
- фактор — вещество, влияющее на рост или поведение клетокФакторы
- коллаген — белок, формирующий структуру соединительной тканиколлагена
- эластин — белок, придающий тканям упругость и эластичностьэластина
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Какие преимущества и возможные риски вы видите при использовании напечатанных ушей у пациентов?
- Какие следующие шаги в исследовании названы в тексте и почему они важны перед применением у людей?
- Какие меры, по вашему мнению, могут помочь ускорить созревание и стабилизацию эластина в таких конструкциях?
Похожие статьи
Как ИИ и цифровые технологии меняют землю в Бразилии
Исследование показывает, что ИИ, автоматизация и цифровые инструменты в Бразилии усиливают индустриальный агробизнес, вытесняют общины и стирают традиционные знания. Авторы требуют прозрачности, децентрализации и кооперативных подходов для защиты земель и биоразнообразия.
Безигольный распылитель доставляет антибиотики прямо в рану
Учёные описали безигольный распылительный прибор, который проводит антибиотики последней инстанции через кожу в инфицированные ткани. В тестах устройство доставляло ванкомицин при инфекции MRSA без типичных побочных эффектов и может пройти клинические испытания.
