logo

Пользовательского поиска

Wednesday 19th of September 2018

Разработаны более совершенные поверхности для выращивания стволовых клеток

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
29.08.2010 13:05

 

Изображение эмбриональных стволовых клеток  человека, выращенных на синтетической поверхности, разработанной учеными  из MIT. Клетки в верхних рядах (синие) окрашены таким образом, чтобы  были видны их ядра, в то время как окрашивание  в средних и нижних рядах  выявляет обязательно присутствующие в стволовых клетках белки. Зеленые  клетки окрашены для визуализации белка Oct4 (использован зеленый  флуоресцентный белок),  красные – для SSEA-4.

Изображение эмбриональных стволовых клеток человека, выращенных на синтетической поверхности, разработанной учеными из MIT. Клетки в верхних рядах (синие) окрашены таким образом, чтобы были видны их ядра, в то время как окрашивание в средних и нижних рядах выявляет обязательно присутствующие в стволовых клетках белки. Зеленые клетки окрашены для визуализации белка Oct4 (использован зеленый флуоресцентный белок), красные – для SSEA-4. (Фото: Ying Mei, Krishanu Saha, Robert Langer, Rudolf Jaenisch, and Daniel G. Anderson)


Плюрипотентные стволовые клетки человека, которые могут стать любым типом клеток организма, обладают огромным потенциалом для лечения широкого круга заболеваний, включая болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и травмы спинного мозга. Однако для проведения экспериментов требуются большие количества таких клеток, и здесь ученые сталкиваются с проблемами, особенно, если речь идет об исследованиях на людях. Более того, большинство применяемых сейчас для выращивания стволовых клеток человека материалов включают в себя клетки или белки эмбрионов мышей, что помогает стимулировать рост клеток, но является причиной иммунной реакции при введении в организм человека.


Для решения этих проблем инженеры-химики, специалисты в области материаловедения и биологи из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) разработали синтетическую поверхность, которая не содержит инородных биологических материалов и позволяет стволовым клеткам воспроизводиться в течение как минимум трех месяцев. Это первый синтетический материал, позволяющий получать колонии идентичных клеток, что необходимо для выявления клеток с требуемыми чертами и чего очень трудно достичь с помощью существующих материалов.

Группа исследователей под руководством профессоров Роберта Лангера (Robert Langer), Рудольфа Йениша (Rudolf Jaenisch) и Дэниела Андерсона (Daniel G. Anderson) описывает полученный ими новый материал в журнале Nature Materials. Первыми авторами статьи являются постдокторанты Ин Мэй (Ying Mei) и Кришану Саха (Krishanu Saha).

Ученые получают стволовые клетки человека из двух источников – эмбриональных стволовых клеток и специализированных клеток организма, перепрограммированных в незрелое состояние. Это незрелое состояние, известное как плюрипотентность, позволяет клеткам развиваться в любой вид специализированных клеток.

Свойство плюрипотентности дает возможность лечить почти любой вид заболеваний, связанных с повреждением клеток. Ученые могут вырастить новые нейроны для пациентов с повреждениями спинного мозга или новые инсулин-продуцирующие клетки для людей, страдающих диабетом I типа.

Для проведения такого лечения им нужно достаточно долго выращивать стволовые клетки в лаборатории, изменить их генную структуру и вырастить колонию клеток, идентичных генетически модифицированным.

«Применяемые в настоящее время поверхности для выращивания, представляющие собой пластмассовые чашки, покрытые слоем желатина, а затем слоем клеток или белков мышей, как известно, неэффективны», - говорит доктор Саха, работающий в лаборатории Йениша в Институте медикобиологических исследований Вайтхеда (Whitehead Institute for Biomedical Research) MIT. «Для лечения нужны миллионы и миллионы клеток. Если мы сможем создать лучшие условия для размножения и роста, это действительно поможет получать необходимое количество клеток для проведения исследований по всем заболеваниям, представляющим интерес для медицины».

Предыдущие исследования показали, что на рост стволовых клеток могут оказывать влияние некоторые химические и физические свойства поверхностей, включая шероховатость, жесткость и гидрофобность. Ученые создали около 500 различающихся по этим характеристикам полимеров (длинных цепочек повторяющихся молекул) и проанализировали эффективность каждого из них для выращивания стволовых клеток. После сопоставления поверхностных характеристик и эффективности они обнаружили, что существует оптимальный диапазон гидрофобности, в то время как изменение жесткости и шероховатости не оказывает большого влияния на рост клеток.

Кроме того, они скорректировали состав материалов, включив в них встроенные в полимеры белки. Исследователи пришли к выводу, что лучшие полимеры содержали высокий процент акрилатов (acrylates), обычных ингредиентов пластмасс, и были покрыты белком витронектином (vitronectin), улучшающим сцепление клеток с поверхностью.

На самом эффективном из материалов стволовые клетки (как эмбриональные, так и индуцированные плюрипотентные) продолжают расти до трех месяцев, производя за это время миллионные клеточные колонии.

«Мы хотим лучше понять взаимодействия между клетками, поверхностью и белками и более точно определить, что нужно, чтобы заставить клетки расти. Ученые из MIT планируют разработать материалы, подходящие для выращивания и других типов клеток», - говорит профессор Андерсон.

 

 

По материалам

A better way to grow stem cells

 

Оригинальная статья:

Ying Mei, Krishanu Saha, Said R. Bogatyrev, Jing Yang, Andrew L. Hook, Z. Ilke Kalcioglu, Seung-Woo Cho, Maisam Mitalipova, Neena Pyzocha, Fredrick Rojas, Krystyn J. Van Vliet, Martyn C. Davies, Morgan R. Alexander, Robert Langer, Rudolf Jaenisch and Daniel G. Anderson. Combinatorial development of biomaterials for clonal growth of human pluripotent stem cells

 

© «Разработаны более совершенные поверхности для выращивания стволовых клеток». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на страницу Стволовые клетки. Письменное разрешение обязательно.

 

Еще о стволовых клетках


Ученые установили новые особенности метилирования ДНК

Роль коротких РНК в репрессии генов в стволовых клетках

Белок Tet1 возвращает стволовым клеткам свойство плюрипотентности

Ученые предлагают безопасный способ перепрограммирования клеток с помощью РНК

Дифференциация стволовых клеток определяется не только химическими факторами

Биологи открыли микроРНК, регулирующие функции стволовых клеток крови

Больным раком могут помочь микроРНК, увеличивающие число стволовых клеток крови

Ученые восстановили сердечную мышцу мышей методом прямого перепрограммирования клеток

Впервые выделенные взрослые стволовые клетки молочной железы мышей помогут изучению рака груди

Ученые установили теснейшую связь между онкогеном Myc и сохранением стволовыми клетками свойства плюрипотентности

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday343
mod_vvisit_counterYesterday1601
mod_vvisit_counterThis week5733
mod_vvisit_counterLast week6312
mod_vvisit_counterThis month19372
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4109778

We have: 44 guests, 4 bots online
Your IP: 54.158.199.217
 , 
Today: Сен 19, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.