Технологический прорыв в новых методах лечения: исследователи успешно вырастили мышечную ткань в условиях невесомости

Ученые из ETH Zurich успешно напечатали сложную мышечную ткань в условиях микрогравитации. Открытие позволит проводить будущие испытания лекарств, предназначенных для космических миссий. Передает УНН со ссылкой на ETH Zurich и Phys.

Детали

Исследователям из высшей технической школы Цюриха удалось успешно изготовить сложную мышечную ткань в условиях невесомости. Чтобы вырастить мышечную ткань в максимально точных условиях, исследовательская группа под руководством Парта Чансория использовала параболические полеты для моделирования микрогравитации космоса в течение короткого периода времени.

Контекст

Здоровье человека является критической проблемой в космических путешествиях. Во время полета в космос организм космонавтов претерпевает значительные изменения в условиях микрогравитации. Ученые-разработчики прилагают усилия, ища реалистичные модели для защиты специалистов, совершающих полет в космическом пространстве.  

Создание деликатных биологических структур, таких как мышечная ткань, является значительным вызовом при нормальных гравитационных условиях Земли. Но в условиях микрогравитации разрушительные силы исчезают, без структурного напряжения исследователи, как оказалось, способны создавать мышечные волокна.

Для 3D-печати в опыте было использовано специальное вещество под названием биочернила, которое состоит из носителя, смешанного с живыми клетками.

Были определенные предостережения:

• вес биочернил и встроенных клеток может привести к разрушению или деформации структур до того, как материал затвердеет;
• клетки могут неравномерно погружаться в биочернила, что приводит к менее реалистичным моделям.

Используя специальную био-смолу, команда выполнила 3D-печать во время фаз невесомости 30 параболических циклов. 

Результаты показали, что ткань, напечатанная в условиях микрогравитации, имела подобную клеточную жизнеспособность и количество мышечных волокон, как и ткань, напечатанная в условиях гравитации.

Кроме того, разработанный процесс позволяет долгосрочно хранить биосмолы, наполненные клетками, что идеально подходит для будущего применения в космосе.

Перспективы в разработке новых методов лечения

Успешное производство мышечных структур в условиях микрогравитации является значительным прогрессом в тканевой инженерии в космических исследованиях и биомедицине.

Внедрение этих методов для создания органоидов и сложных тканей человека на борту Международной космической станции вполне вероятно в ближайшем будущем. 

В космосе исследователи могут проводить фундаментальные исследования благодаря этим "моделям органов", используя для изучения таких заболеваний, как мышечная дистрофия или мышечная атрофия, вызванные невесомостью. Кроме того, их можно использовать для проверки эффективности терапии в системе, которая лучше отражает сложность человеческого тела.

Напомним

Ученые Университета Миннесоты разработали 3D-печатный каркас со стволовыми клетками, который восстановил двигательные функции у крыс с травмами спинного мозга.