На создание искусственного сердца ученого вдохновило наблюдение за медузами

31 октября, 2016 Кардиология  Нет комментариев

На создание искусственного сердца ученого вдохновило наблюдение за медузами

Кит Паркер (Kit Parker) из Гарвардского университета решил вырастить в лаборатории сердце, подходящее не для тестирования лекарств, а для трансплантации. Биоинженер утверждает, что на создание такого биоимпланта его вдохновило наблюдение за медузами – он считает, что их передвижение во многом сходно с процессом перекачивания крови сердцем. Ученый и его коллеги уже соорудили биоробота, для работы которого использовались кардиомиоциты крысы. Клетки сокращались и расслаблялись, благодаря чему робот был способен перекачивать воду. По сути это была упрощенная модель крысиного сердца, поясняет автор.

Паркер хотел бы, используя аналогичный подход, создать сердце, годящееся для пересадки человеку. В том случае, если для его выращивания будут использоваться клетки самого пациента, созданный орган не будет отторгаться, а пациентам не придется принимать в течение всей жизни иммуносупрессирующие препараты. Кроме того, стоимость такого сердца будет гораздо ниже, чем у современных искусственных сердец. Паркер планирует действовать иначе, чем большинство ученых. Более традиционным является удаление клеток сердца из донорского органа и заселение сохранившегося каркаса живыми клетками. Получаемые таким образом сердца работают, однако клетки сокращаются асинхронно и недостаточно активно и потому неспособны перекачивать всю кровь.

Паркер изучил, как расположены мышечные волокна в сердце человека и попытался добиться того, чтобы и в искусственном сердце они располагались сходным образом. Именно это поможет клеткам работать сообща и сокращаться одновременно.

Кроме того, исследователи предложили способ создания «сердца-на-чипе» с использованием трехмерной печати. Созданные таким образом органы для пересадки как раз не годятся, но могут использоваться для изучения новых лекарственных препаратов. Эксперименты с использованием таким микросистем смогут стать альтернативой экспериментам на животных. Это поможет решить сразу две проблемы: оказаться от опытов на лабораторных животных, и получить более точные результаты испытаний.

Ученым впервые удалось напечатать «сердце-на-чипе» с интегрированными датчиками. Предложенная авторами технология создания искусственных органов может значительно упростить процесс тестирования лекарств – ученым удалось ускорить и удешевить процесс. Большинство подобных органов не содержат интегрированных датчиков – для того, чтобы наблюдать за их работой и анализировать получаемые данные, приходится использовать внешние подключаемые сенсоры.

Для печати исследователи использовали многокомпонентные полимерные «чернила», что и позволило им напечатать столь сложное устройство. В нем были сделаны ячейки, которые заполнялись клетками сердечной ткани, например, человеческими кардиомиоцитами. После этого «сердце-на-чипе» помещали в питательную среду для дальнейшего культивирования. Клетки образовывали ткань, по своим свойствам напоминающую сердечную мышцу – она действительно могла сокращаться и расслабляться. Авторы проверили, как влияют на эту ткань различные лекарственные средства, вводя препараты, стимулирующие или ингибирующие сердечные сокращения.

Новости партнеров

Оставить комментарий

Вы можете использовать HTML тэги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>