Сердце в паутине

Недавно рассказывал про технологию электроспиннинга для создания биополимерных сетей, на которых можно выращивать функциональные ткани человека.

И вот подоспела новость из Московского Физико-Технического Института, где в лаборатории биофизики возбудимых систем создали биоматрикс для выращивания ткани сердца. Но только в качестве биополимера использовали белок паучьей паутины.

Константин Агладзе

Фотография взята с сайта МФТИ (mipt.ru)

Группа ученых под руководством профессора Константина Агладзе и раньше занималась культивированием кардиомиоцитов, способных к генерации и проведению электрических импульсов и сокращению, но в качестве матрикса для роста использовали синтетические полимерные нановолокна.

В новом эксперименте было решено попробовать рекомбинантный белок паучьей паутины (спидроин) и при помощи электроспиннинга создать из него матрикс для роста будущей ткани.

спидроин

Сеть спидроина, на которую сеяли клетки (электронная микроскопия). Источник фотографии

Одной из сложностей создания настоящего искусственного сердца для применения в трансплантологии является выбор матрикса. Он должен быть нетоксичным, биосовместимым (иммунологически инертным) и, в то же время, обладать очень хорошими механическими и эластическими свойствами, соответствующими функциям ткани сердца. Кроме того, матрикс должен создавать условия для проведения возбуждающего сигнала в ткани.

Белок паучьей паутины (дальше буду называть его спидроин) обладает нужными свойствами. К нему легко адгезируются (прилипают) клетки, и он очень прочен и эластичен. Кроме того, рекомбинантный белок обладает дополнительной способность поддерживать адгезию и пролиферацию клеток.

Эти свойства сипдроина уже были изучены при биоконструировании имплантов костей, связок и хрящей, а также в общей хирургии и фармакологии. Но до сих пор не было известно – можно ли создать на его основе электрофизиологически полноценную ткань сердца.

Это и стало целью эксперимента группы Константина Агладзе. На сформированный матрикс были посеяны крысиные кардиомиоциты, которые культивировали до полного монослоя.

Кардиомиоциты на спидроине

Оранжевые нити – спидроин; зеленые нити – альфа-актин мышечной ткани; синие овалы – ядра кардиомиоцитов. Источник фотографии.

Через 3-5 дней культивирования появилась спонтанная сократительная активность ткани.

сократительная активность кардиомиоцитов

В результате исследования стало понятно, спидроин можно успешно использовать в качестве матрикса для создания функционирующей ткани сердца.

Дальнейшие исследования покажут – можно ли приблизить скорость и синхронность проведения возбуждающего сигнала в искусственной ткани к физиологическим значениям.

Добавить комментарий

Такой e-mail уже зарегистрирован. Воспользуйтесь формой входа или введите другой.

Вы ввели некорректные логин или пароль

Извините, для комментирования необходимо войти.