logo

Пользовательского поиска

Tuesday 20th of November 2018

С нулевой отметки: новый метод выращивания органов из эмбриональных стволовых клеток

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Стволовые клетки
Автор: Administrator   
18.11.2010 21:56

Адъюнкт-профессор совместного Отделения медицинских наук и технологий MIT и Гарвардского университета Али Кхадемхоссейни (Ali Khademhosseini)

Адъюнкт-профессор совместного Отделения медицинских наук и технологий MIT и Гарвардского университета (Harvard-Massachusetts Institute of Technology Division of Health Sciences and Technology) Али Кхадемхоссейни (Ali Khademhosseini). (Фото tissueeng.net)


Выращивание живой ткани и органов в лаборатории может, в конечном итоге, привести к разработке методов лечения, способных спасти не одну жизнь. Но воспроизведение органа во всей его сложности с необходимой точностью взаиморасположения различных типов клеток - с мышцами, связанными соединительной тканью и «прошитыми» кровеносными сосудами, – в настоящее время невозможно. Ученые Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, MIT) сделали шаг к этой цели, используя содержащие различные виды тканей «строительные блоки».


Эмбриональные стволовые клетки могут дифференцироваться в любой тип клеток организма. Но управление этим процессом является очень сложной задачей. Если такие клетки растут просто в лабораторной чашке, они дифференцируются, более или менее случайным образом, в смесь различных типов клеток.

Группа ученых из MIT под руководством Али Кхадемхоссейни (Ali Khademhosseini), PhD, адъюнкт-профессора совместного Отделения медицинских наук и технологий MIT и Гарвардского университета (Harvard-Massachusetts Institute of Technology Division of Health Sciences and Technology), поместила эмбриональные стволовые клетки в «строительные блоки», содержащие гель, который способствует их дифференциации в определенные типы клеток. Используя ранее разработанные доктором Кхадемхоссейни методы, такие строительные блоки затем можно соединять для получения более сложных структур. Гель деградирует и исчезает по мере роста ткани. В конечном итоге ученые рассчитывают создать ткань сердца путем чередования в укладке блоков, содержащих клетки, превратившиеся в мышечные, с блоками, содержащими кровеносные сосуды, и так далее.

Клеточный блок: кластер стволовых клеток заключен в два различных материала: желатин (слева) и (полиэтиленгликоль) справа. Первый материал стимулирует дифференциацию стволовых клеток в клетки кровеносных сосудов.

 

Клеточный блок: кластер стволовых клеток заключен в два различных материала: желатин (слева) и (полиэтиленгликоль) справа. Первый материал стимулирует дифференциацию стволовых клеток в клетки кровеносных сосудов. (Фото: Hao Qi)

 

 

 

 

Исследователи подвергают кластеры из стволовых клеток, названные «эмбриоидным веществом», воздействию физической среды, имитирующей некоторые из сигналов, которые клетки получают в период эмбрионального развития.

«В попытке воссоздать такую полярность мы применили микротехнологические методы к биоинженерии стволовых клеток», - объясняет доктор Кхадемхоссейни.

Сначала ученые поместили эмбриоидное веществ в микроскопические лунки, что заставило клетки слиться в шар. Затем сверху на клетки налили раствор светочувствительного гидрогеля. Под воздействием света такой раствор затвердевает, приводя к образованию клеточного шара, наполовину заключенного в кубик геля. Чтобы поместить вторую половину клеток в другой тип геля, процесс повторяют. В результате получается блок, состоящий из желатина и полиэтиленгликоля со сферой из эмбриональных стволовых клеток внутри.

Исследователи обнаружили, что клетки с мягкой желатиновой стороны и клетки со стороны полиэтиленгликоля пошли разными путями. Клеткам легче проникать в желатин, и это оказывает влияние на их рост, направляя дифференциацию в сторону кровеносных сосудов.

«Проникая в гель, удлиняясь и образуя подобные кровеносным сосудам структуры, они полностью изменили желатиновую сторону», – говорит д-р Кхадемхоссейни.

Такие клетки экспрессируют химические маркеры, типичные для клеток-предшественников кровеносных сосудов, называемых эндотелиальными клетками. Клетки на другой стороне дифференцировались более хаотично. Исследователи также наблюдали за тем, что происходит, когда они изменяли формы, чтобы создать гелевые блоки, содержащие больше или меньше желатина.

Доктор Кхадемхоссейни надеется на продолжение изучения влияния на эмбриональные стволовые клетки различных гидрогелей. Он также планирует внедрить в гидрогели различные химические вещества, стимулирующие их развитие. Использование химических сигналов для воздействия на дифференциацию стволовых клеток – традиционный подход, но контролировать то, какие части группы клеток подвергаются воздействию и какими именно химическими сигналами, очень трудно. Для подачи к клеткам различных химических веществ другие ученые используют микрофлюидные устройства. Но д-р Кхадемхоссейни считает гидрогели более простым способом.

Адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии Стэнфордского университета Сара Хейлсхорн (Sarah Heilshorn)

 

Адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии Стэнфордского университета Сара Хейлсхорн (Sarah Heilshorn). Фото: soe.stanford.edu)

 

 

 

«Использование гидрогелей для управления поведением стволовых клеток – это новый творческий путь», - говорит адъюнкт-профессор материаловедения и инженерии Стэнфордского университета (Stanford University) Сара Хейлсхорн (Sarah Heilshorn). Наиболее инновационным аспектом этой работы она считает возможность быстро получать большие количества клеточных конструкций. «Этот подход может быть применен к широкому кругу других биоматериалов и типов клеток».

Конечной целью доктора Кхадемхоссейни является получение полноценной сердечной ткани. Конструкции из нескольких гелевых материалов «могут стать модулями наших самоорганизующихся клеточных структур», считает ученый.

 

 

По материалам

Organs Made from Scratch

 

© «С нулевой отметки: новый метод выращивания органов из эмбриональных 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


Биологи нашли способ уменьшить потерю стволовых клеток при лучевой терапии

Что мешает стволовой клетке изменить свою судьбу?

Инъецированные в скелетную мышцу стволовые клетки костного мозга излечивают сердечную недостаточность

Новый метод получения стволовых клеток

Взрослые стволовые клетки, которые не стареют

Канадские ученые доказали возможность преобразования клеток кожи в клетки крови, минуя стадию плюрипотентности

Гарвардские ученые нашли новый подход к перепрограммированию клеток

Неожиданные результаты трансплантации стволовых клеток: отсутствие признаков старения мышечной ткани у мышей

В жировой ткани найдена популяция кроветворных стволовых клеток

Стволовые клетки из амниотической жидкости

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday1043
mod_vvisit_counterYesterday982
mod_vvisit_counterThis week3542
mod_vvisit_counterLast week6784
mod_vvisit_counterThis month17228
mod_vvisit_counterLast month40524
mod_vvisit_counterAll days4186258

We have: 32 guests, 1 bots online
Your IP: 54.147.142.16
 , 
Today: Ноя 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.