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.
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.
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.
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.
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