Vědci 3D tisk prvního srdce pomocí biologických materiálů …

V rámci významného lékařského průlomu „vědci z Tel Avivské univerzity„ vytiskli “první vaskularizované inženýrské srdce na světě ve 3D pomocí pacientových buněk a biologických materiálů. Jejich nálezy byly zveřejněny ve studii 15. dubna. Pokročilá věda.

Až dosud byli vědci v oblasti regenerativní medicíny na křižovatce biologie a technologie schopni tisknout pouze jednoduché tkáně bez krevních cév.

Profesor katedry molekulární buněčné biologie a biotechnologie TAU. “Je to vůbec poprvé, kdy někdo kdekoli úspěšně navrhl a vytiskl srdce naplněné buňkami, krevními cévami, komorami a komorami,” říká Tal Dvir. Katedra materiálových věd a inženýrství. Výzkum studie vedly Centrum pro nanovědy a nanotechnologie a Centrum regenerační biotechnologie Sagol.

Srdeční choroby jsou hlavní příčinou úmrtí mužů a žen ve Spojených státech. Transplantace srdce je v současnosti jedinou dostupnou léčbou pro pacienty se srdečním selháním v konečném stadiu. Vzhledem k vážnému nedostatku dárců srdce je naléhavá potřeba vyvinout nové přístupy k regeneraci nemocného srdce.

“Toto srdce je vyrobeno z lidských buněk a biologických materiálů specifických pro pacienta.” V našem procesu tyto materiály fungují jako biologické vazby, látky vyrobené z cukrů a bílkoviny, které lze použít pro 3D tisk složitých tkáňových modelů, “říká Dr. Profesor Dvir. “Lidé v minulosti dokázali 3D tisknout strukturu srdce, ale ne pomocí buněk nebo krevních cév.” Naše výsledky ukazují potenciál našeho specifického přístupu k náhradě tkání a orgánů v budoucnosti.

Výzkum pro výzkum provedl Prof. Dvir, Dr. Assaf Shapira a Prof. Společně to provedl doktorand Nadav Moor ve Dvirově laboratoři.

Prof. “V této fázi je naše 3D srdce malé, velikosti králičího srdce,” říká Dvir. „Ale větší lidská srdce potřebují stejnou technologii.“

Pro výzkum byla pacientům odebrána biopsie tukové tkáně. Poté byly z tkáně odděleny buněčné a a-buněčné materiály. Když byly buňky přeprogramovány na pluripotentní kmenové buňky, extracelulární matrix (ECM), trojrozměrná síť extracelulárních makromolekul, jako je kolagen a glykoproteiny, byla zpracována na speciální hydrogel, který funguje jako tiskařský „inkoust“.

Po smíchání s hydrogelem se buňky účinně diferencovaly na srdeční nebo endoteliální buňky a vytvořily pro pacienta specifické, imunokompatibilní srdeční náplasti s cévami a poté kompletní srdce.

Prof. Podle Dvira je pro úspěšné tkáňové a orgánové inženýrství velmi důležité používat „přírodní“ materiály specifické pro pacienta.

Prof. “Biokompatibilita navržených materiálů je zásadní pro eliminaci rizika odmítnutí implantátu, které ohrožuje úspěch těchto ošetření,” říká Dvir. “V ideálním případě by měl mít biomateriál stejné biochemické, mechanické a topografické vlastnosti jako pacientovy vlastní tkáně.” Zde můžeme popsat jednoduchý přístup k 3D vytištěným perfuzním, vaskularizovaným a tlustým tkáním srdce, které přesně zapadají do imunitní, buněčné a buněčné tkáně. Biochemické a anatomické vlastnosti pacienta “.

Profesor Dvir říká, že vědci nyní plánují v laboratoři pěstovat tištěná srdce a naučit je zacházet s nimi jako se srdíčky. Později plánují transplantaci 3D vytištěného srdce do zvířecích modelů.

“Musíme dále rozvíjet tištěné srdce,” uzavírá. “Buňky musí vytvořit čerpací kapacitu;” teď se mohou zúžit, ale potřebujeme, aby spolupracovali. Doufáme, že budeme úspěšní a že dokážeme účinnost a užitečnost naší metody.

„Možná, že za deset let budou nejlepší nemocnice na světě mít tiskárny orgánů a tyto postupy budou prováděny rutinně.“