Созданы сосуды для искусственных сердец

Полсона (SEAS). Они представили новый метод создания искусственных сосудистых сетей, необходимых для формирования функциональных человеческих тканей.

Созданный исследователями метод 3D-печати позволяет формировать сосудистые сети с многослойной структурой, которая напоминает естественные кровеносные сосуды человека. Эти сети состоят из оболочки, составленной из гладкомышечных и эндотелиальных клеток, окружающих полое ядро, через которое может проходить жидкость. Это открывает новые перспективы в области создания биологических тканей и органов, способных интегрироваться в организм человека без отторжения.

Исследователи разработали метод, известный как коаксиальный SWIFT (co-SWIFT), который имитирует сложную архитектуру кровеносных сосудов. Основная идея метода заключается в использовании двух различных типов чернил: коллагеновых для создания оболочки и желатиновых для формирования ядра. Эти чернила позволяют создавать сложные сосудистые сети, которые могут быть интегрированы в ткань человеческого сердца.

Ученые продемонстрировали способ печати сосудистых сетей в новой матрице uPOROS, состоящей из пористого коллагенового материала, имитирующего структуру живой мышечной ткани. После печати матрицу подвергали нагреванию, что приводило к сращиванию коллагена и чернил оболочки, а также к расплавлению желатина, образуя открытую сосудистую сеть.

Этот инновационный подход открывает новые перспективы для создания биологически совместимых тканей и органов с помощью трехмерной биопечати. Использование коаксиального SWIFT может значительно улучшить процесс создания искусственных сосудов и улучшить результаты трансплантации сердца и других органов.

Исследователи провели серию экспериментов, в ходе которых использовали гладкомышечные и эндотелиальные клетки для создания биомиметических сосудов в живой сердечной ткани. Этот подход позволил улучшить проницаемость сосудов и обеспечить здоровое функционирование клеток в течение семи дней.

Кроме того, для формирования живой сердечной ткани с системой сосудов использовались сотни тысяч строительных блоков органов сердца (OBB), представляющих собой микроскопические сферы, образованные клетками человеческого сердца. Эти блоки были сжаты в плотную клеточную матрицу, что способствовало синхронному сокращению сердечных клеток и созданию здоровой ткани.

Таким образом, использование биомиметических сосудов в сочетании с тканевой инженерией позволяет создавать функциональные модели сердечной ткани, что открывает новые перспективы для лечения сердечных заболеваний и исследования их механизмов.

Для создания более точной копии кровеносных сосудов человека в микромасштабе, ученые планируют интегрировать самоорганизующиеся сети капилляров с уже существующими сетями кровеносных сосудов, которые были напечатаны на 3D-принтере. Этот подход позволит улучшить функциональность тканей, выращенных в лаборатории, и создать более эффективные модели для исследований.

Идея использования самоорганизующихся сетей капилляров в сочетании с тканями, созданными на 3D-принтере, открывает новые перспективы для медицинской науки. Благодаря этому инновационному подходу возможно более точное моделирование биологических систем и развитие новых методов лечения заболеваний.

Предполагается, что интеграция самоорганизующихся сетей капилляров с кровеносными сосудами, созданными на 3D-принтере, ускорит процесс разработки тканей для трансплантации и повысит их жизнеспособность. Это открывает новые возможности для решения проблем дефицита донорских органов и тканей.

Источник и фото - lenta.ru