Вы - новичок

и хотите больше узнать о движении или вступить в него

Вы - активист

и вас интересует жизнь движения

Вы - инвестор

и вы заинтересовались проектами движения и возможностью финансирования

Вы - журналист

и ищете информацию или хотите взять интервью

Напечатанная российскими учеными "щитовидка" прижилась у мышей

Дата опубликования статьи: 14.02.2016
Главная новость: 
ее

Резидент кластера биомедицинских технологий "Сколково" успешно завершил эксперимент по печати органа на 3D-биопринтере. Речь идет о щитовидной железе мыши. Она размером всего несколько миллиметров, и похожа на красную каплю в форме бабочки.

Сама методика выглядит очень обнадеживающе:

1. Забор клеток из жировой ткани организма;

2. Трансформация этих клеток в стволовые;

3. Трансформация стволовых клеток в клетки реконструируемого органа;

4. Печать органа из этих клеток.

Для этого на специальную матрицу размещают 10 тысяч стволовых клеток, «склеивают» гидрогелем и помещают в биореактор. Там орган «созревает». При этом клетки срастаются, а гидрогель самоуничтожается.

Ученые объясняют: напечатанная «щитовидка» - это еще не совсем полноценный орган, но исследователи подошли к нему совсем близко. Например, этот конструкт отличается от природной железы тем, что не имеет поверхностной пленки.

Щитовидную железу мыши ученые напечатали еще в марте 2015 года и пересадили нескольким зверькам, у которых своя щитовидка не работала. В течение продолжавшегося несколько месяцев эксперимента напечатанные конструкты прижились и доказали свою жизнеспособность. Искусственная железа не отторгается организмом животного и нормально функционирует. Теперь на очереди - печать человеческих органов.

- В ближайших планах лаборатории – публикация статьи по итогам эксперимента в серьезных научных журналах и переход к следующему этапу – биопечати щитовидной железы человека, - говорит научный руководитель проекта Владимир Миронов. – После того мы планируем сфокусировать усилия на разработке технологии биопечати почки. Общеизвестный факт, что сегодня остро стоит вопрос о нехватке почек для трансплантации.

Щитовидная железа тоже выбрана учеными не случайно: она имеет простое строение: с одной стороны - артериальный вход, с другой - венозный выход, между ними - ткань из клеток. Это был первый пересаженный человеку орган. По данным ВОЗ, 665 млн. человек в мире страдают патологиями щитовидной железы.

– Это глобальный прорыв в науке и, без преувеличения, эпохальное событие, которое открывает новую эру в медицине, – считает вице-президент Фонда «Сколково» Кирилл Каем. – В обозримом будущем медики научатся «печатать» органы, которые смогут полноценно функционировать в человеческом организме.

Несмотря на то, что индустрия печати человеческих органов только зарождается, ученые уже могут похвастать успешными примерами создания человеческих органов «с нуля». Так, в 2006 году Энтони Атала, вместе со своими коллегами из Wake Forest Institute for Regenerative Medicine в Северной Каролине, США, создали для семерых пациентов мочевые пузыри. Все они до сих пор функционируют. Принтер был разработан в результате сотрудничества двух компаний: Organovo, которая находится в Сан Диего и специализируется на регенеративной медицине, и машиностроительной Invetech, расположенной в Мельбурне.

По словам Кейта Мерфи, директора Organovo, вначале будут создаваться только простые ткани, такие как кожа, мышцы и небольшие участки кровеносных сосудов. Однако, сразу после окончания испытания тестовых образцов, начнется производство кровеносных сосудов для операций, когда необходимо «прокладывать» новые сосуды для движения крови чтобы обойти поврежденные. После дальнейших исследований, можно будет производить более сложные органы. Поскольку машины способны печатать сети разветвленных сосудов, можно было бы, например, создавать сети кровеносных сосудов, необходимых для снабжения кровью таких искусственно произведенных органов как печень, почки, сердце.

В 2015 году доктора из университетского госпиталя Саламанка в Испании провели первую в мире операцию по замене поврежденной грудной клетки пациента на новый 3D-напечатанный протез. 

Человек страдал редким видом саркомы, и у врачей не осталось другого выбора. Чтобы избежать распространение опухоли дальше по организму, специалисты удалили у человека почти всю грудину и заменили кости титановым имплантатом. Операция по установке новой грудины пациенту прошла успешно, и человек уже прошел полный курс реабилитации.

 

Параллельно идет развитие медицинских нано технологий.

В настоящее время достигнуты успехи в изготовлении наноматериала, имитирующего естественную костную ткань. Так, учёные из Северо-западного университета (США) Jeffrey D. Hartgerink, Samuel I. Stupp и другие использовали трехмерную самосборку волокон около 8 нм диаметром, имитирующих естественные волокна коллагена, с последующей минерализацией и образованием нанокристаллов гидроксиапатита, ориентированных вдоль волокон. К полученному материалу хорошо прикреплялись собственные костные клетки, что позволяет использовать его как «клей» или «шпатлёвку» для костной ткани.

В начале 2015 года сфера робототехники одержала большую победу, когда группа исследователей из Калифорнийского университета в Сан-Диего объявила о том, что провела первые успешные тесты с применением наноботов, которые выполнили поставленную перед ними задачу, находясь внутри живого организма.

Живым организмом в данном случае выступали лабораторные мыши. После помещения наноботов внутрь животных микромашины направились к желудкам грызунов и доставили помещенный на них груз, в качестве которого выступали микроскопические частички золота. К концу процедуры ученые не отметили никаких повреждений внутренних органов мышей и тем самым подтвердили полезность, безопасность и эффективность наноботов.

Дальнейшие тесты показали, что доставленных наноботами частичек золота в желудках остается больше, чем тех, которые были просто введены туда с приемом пищи. Это натолкнуло ученых на мысль о том, что наноботы в будущем смогут гораздо эффективные доставлять нужные лекарства внутрь организма, чем при более традиционных методах их введения. В будущем наноботов можно будет использовать для определения и даже лечения различных болезней внутренних органов, путем воздействия нужными лекарствами на отдельные клетки.

А группа ученых из Гарварда разработала Инъекционный мозговой наноимплантат

Имплантат обещает возможность лечения ряда нейродегенеративных расстройств, которые приводят к параличу. Он представляет собой электронное устройство, состоящее из универсального каркаса (сетки), к которому в дальнейшем можно будет подсоединять различные наноустройства уже после введения его в мозг пациента. Благодаря имплантату можно будет следить за нейронной активностью мозга, стимулировать работу определенных тканей, а также ускорять регенерацию нейронов.

Электронная сетка состоит из проводящих полимерных нитей, транзисторов или наноэлектродов, которые соединяют между собой пересечения. Почти вся площадь сетки состоит из отверстий, что позволяет живым клеткам образовывать новые соединения вокруг нее. К началу 2016 года команда ученых из Гарварда по-прежнему проводит тесты безопасности использования подобного имплантата. Например, двум мышам имплантировали в мозг устройство, состоящее из 16 электрических компонентов. Устройства успешно используются для мониторинга и стимуляции определенных нейронов.

 

Подобные технологии  – это  лишь начальные шаги регенеративной и наномедицины. Но они четко и конкретно показывают направление и скорость их развития. И это явится прорывом не только в области трансплантологии, но и для крионики. Ведь они создают  реальную основу реконструкции и замены поврежденных во время перфузии и разморозки органов. И развитие этих технологий, в конечном счете, несомненно приведет к возможности полного обновления всего организма целиком. К тому же, регенерация всего тела является необходимым условием оживления тех криопациентов, которые выбрали нейросохранение, и для оживленного мозга потребуется новая оболочка.

И это  станет моментом триумфа крионики, не смотря на мнения скептиков.

По материалам Российской газеты и Hi-news

http://www.bioprinting.ru/press-center/publications/printed-by-russian-s...

http://hi-news.ru/technology/10-vazhnyx-medicinskix-proryvov-i-otkrytij-...