SME
Štvrtok, 26. november, 2020 | Meniny má KornelKrížovkyKrížovky

Americkí vedci predstavili možnosť ako vytvoriť časti srdca

Podaril sa prevratný objav v medicíne.

Ilustračná fotografia.Ilustračná fotografia. (Zdroj: AdobeStock)

BRATISLAVA. Vedci prišli s prevratným spôsobom, ako vytvoriť srdcové tkanivo s využitím 3D biotlače. Predstavuje významný krok k tvorbe orgánov v laboratórnych podmienkach.

Výsledky uverejnil prestížny časopis Science.

Orgány na mieru

„Predstavili sme možnosť, ako vytvoriť časti srdca, napríklad srdcovú chlopňu alebo malú srdcovú komoru, ktoré budú schopné vykonávať svoju fyziologickú funkciu,“ vysvetľuje v tlačovej správe Carnegieho–Mellonovej univerzity profesor medicínskeho inžinierstva a vedúci výskumu Adam Feinberg.

Skryť Vypnúť reklamu

Metóda, ktorú vyvinuli vo Feinbergovom laboratóriu, umožňuje pomocou snímok z magnetickej rezonancie (MRI) vytvoriť konkrétne orgány, doslova na mieru pre každého pacienta.

„Pomocou informácie z MRI sme schopní urobiť vernú reprodukciu anatomických štruktúr daného pacienta,“ hovorí Feinberg.

Súvisiaci článok Nový spôsob 4D tlače umožňuje zložitejšie zmeny materiálu v čase Čítajte 

Každý orgán ľudského tela sa skladá zo špecializovaných buniek. Na to, aby držali pohromade a dokázali vytvárať tkanivá, potrebujú „lešenie“, ktoré im poskytuje medzibunková hmota.

Bunky v ľudskom tele si túto hmotu vytvárajú samy. Je zložená z rôznych proteínov a okrem opornej funkcie pomáha bunkám v regulácii alebo diferenciácii. Doterajšie metódy však neumožňovali vytvoriť „lešenie“ v laboratórnych podmienkach.

Hlavným problémom bola štruktúra kolagénu, ktorý je základným proteínom medzibunkovej hmoty.

Skryť Vypnúť reklamu

„Kolagén je mimoriadne lákavý biomateriál pre 3D tlač, pretože sa nachádza v každom tkanive v tele,“ vysvetľuje Andrew Hudson, doktorand z laboratória Adama Feinberga.

„Problém pri 3D tlači kolagénu spočíva v tom, že na začiatku je proteín v tekutej forme. Ak sa ho pokúsite vytlačiť na vzduchu, vytvoríte na svojej platforme iba kaluže,“ dodáva Hudson.

Pomohli hydrogély

Problém s tekutosťou kolagénu vyriešila metóda FRESH, ktorú pred štyrmi rokmi vytvorili vo Feinbergerovom laboratóriu.

V gélovom kúpeli je kolagén ukladaný „vrstvu po vrstve“. Keď stuhne, vytvorí kolagénovú kostru. Po vybraní kolagénu z kúpeľa sa zvyšky gélu odstránia zahriatím. Keďže stačí zmena teploty z izbovej na telesnú, nedochádza pri tomto kroku k poškodeniu kolagénovej kostry.

Skryť Vypnúť reklamu

Využitie metódy FRESH v 3D biotlači je prelomové, pretože umožňuje vytlačiť kolagénovú kostru, ktorá je základom väčšiny ľudských orgánov. Na ňu možno nasadiť bunky a vytvoriť konkrétne tkanivo alebo menší orgán.

Výhodou metódy je, že nie je obmedzená iba na kolagén. Môže sa využiť aj pri tvorbe ďalších štruktúr, ktoré sa nachádzajú v medzibunkovej hmote, ako napríklad fibrín alebo kyselina hyalurónová.

Súvisiaci článok Vedci prvýkrát vytlačili srdce aj s cievnym systémom Čítajte 

„Čaká nás ešte mnoho rokov práce,“ priznáva Feinberg. Napriek tomu ide o veľký pokrok v tkaninovom inžinierstve.

Na transplantáciu srdca čaká len v Spojených štátoch viac ako štyritisíc ľudí. Vedci na celom svete sa snažia nájsť vhodný spôsob, ako tento problém vyriešiť.

Okrem biotlače, na ktorú sa špecializuje Feinbergove laboratórium, vidia možnosť aj v použití kmeňových buniek.

Skryť Vypnúť reklamu

DOI: 10.1126/science.aav9051

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Téma: 3D tlač

Prečítajte si aj ďalšie články k téme
Článok je zaradený aj do ďalších tém
Transplantácia
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Stĺpček šéfredaktorky

Jankovská usvedčuje Fica, že vedel o Kočnerovi (stĺpček šéfredaktorky)

Pred Jankovskou navštívil Fica Bödör.

Monika Jankovská.
KOMENTÁR PETRA TKAČENKA

Za Kollára sa musia hanbiť všetci

Boris Kollár sa nikdy nemal stať predsedom parlamentu.

Peter Tkačenko
Petra Vlhová dnes - paralelný obrovský slalom v Lech Zürs LIVE.
Testovanie na nový koronavírus.

Neprehliadnite tiež

Astronautka: Byť prvou ženou na Mesiaci by bolo ohromné

Jeanette Eppsová bude na Noci výskumníkov.

Astronautka Jeanette Epps.
Technici vo vnútri detektoru Borexino, ktorý zachytil nepolapiteľné častice.

Vyskúšali sme, ako sa hrá na jednej z najrýchlejších grafických kariet

Počítačové hry sa konečne dočkajú filmovej grafiky, aj vďaka herným konzolám.