Інтерв`ю з творцями тривимірних тканин

Відео: Інтерв`ю з розробниками гри Escape From Tarkov від 23.09.16

Фахівці з лабораторії Дрейпер і Массачусетського Технологічного Інституту створили прототип, використовуючи поуровневого метод збирання, застосовуваний зазвичай в напівпровідникової промисловості для створення мікросхем.

Опис роботи опубліковано в журналі Advanced Materials ( «Передові матеріали»).

Замість того, щоб створювати мобільні телефони, технологія на цей раз використовувалася для випуску пористих гнучких каучокоподобних полімерних листів, які застосовувалися для побудови 3-мірного каркаса.

На його основі в подальшому зможуть вирощуватися необхідні тканини.

Журнал Medical News Today взяв ексклюзивне інтерв`ю у розробників.

Як ви прийшли до ідеї створення каркаса для вирощування тканин?

Ліза Фрід (Lisa Freed), головний дослідник:

«Серцеві м`язи вимагають наявності надійних структурно-механічних властивостей для безперервного і ефективного скорочення, при цьому опираючись втоми. Натуральні волокна м`язів задовольняють цим вимогам за допомогою унікального поєднання клітинних і позаклітинних матричних структур. Хоча багато типів каркасів були розроблені і з`єднані з клітинами для імітації натуральних волокон м`язів, кілька каркасів були розроблені спеціально на основі архітектури природних м`язів ».

«Оскільки увага акцентується на клінічної вживаності, властиві раніше створеним каркасам обмеження стають більш очевидними. До їх числа відносяться випадкові структури драглистих і піноподібних матеріалів, механічна слабкість і / або надмірна жорсткість інших матеріалів. Методи виробництва, таких як мікромолдінг і послойная збірка, забезпечують нові можливості для виготовлення інженерних конструкцій з контрольованою в 3D архітектурою ».

«Таким чином, ми думали про проектування каркасів з архітектурою на основі м`язових волокон шляхом поєднання цих технологій».

Який ваш наступний крок?

«Наша наступна мета полягає в розширенні досліджень в природних умовах в плані вивчення можливостей імплантації спроектованих тканин на поверхні серця щурів після серцевого нападу».

«Інший пов`язаної з попередньою метою є демонстрація того, що ми не тільки створили тканину з архітектурою, аналогічною серцевої тканини, але що вона виконує аналогічні функції, причому краще, ніж раніше розроблені тканини серця».

«Довгостроковою метою є створення життєздатних імплантатів з товстої серцевої тканиною, наприклад, шляхом об`єднання еластомерних будівельних блоків з культивованими клітинами серця і повільно біоразлагающейся надміцних мереж судин».

Як це дослідження допоможе майбутнім розробкам?

Мартін Колве (Martin Kolewe), науковий співробітник Массачусетського технологічного інституту:

«Важливим властивістю багатьох органів, які є мішенями для регенеративної медицини, є те, що їх тканини мають надзвичайно складною 3D-архітектурою. Технологія, яку ми розробили, дозволяє отримати доступ до абсолютно нового простору тривимірної розробки, щоб спробувати повторити цю архітектуру в тканинах, включаючи всі три типи м`язів (серцеві, скелетні, гладенькі), а також в сухожиллях, нервах, печінки і кістках ».

«Це дослідження просуває нас на крок ближче до створення спроектованих тканин, які мають структуру біологічної тканини, і яка, в кінцевому підсумку, зможе бути більш корисною в клінічному плані».

«Ще одне ключове вплив дослідження полягає в тому, що це практичний спосіб збирання полімерних каркасів для виробництва великих, складних конструкцій тканин. Однією з головних проблем для досягнення клінічної значущості інженерії тканин є розмір функціональної тканини, виробництво якої є на даному етапі розвитку ».

«У той час як існують деякі проблеми в плані виробництва більш товстих тканин, в тому числі необхідність збереження живих тканин (здійснюється за допомогою мікросудин в природному тканини), розроблений підхід дозволить нам будувати каркаси і пристроїв зі складною і масштабується структурою».

Як ця технологія допоможе у відновленні або вирощуванні людських органів?

Мартін Колве:

«Щоб допомогти відновити людські органи, безклітинні полімерні каркаси можуть бути використані для направлення зростання біологічної тканини певного типу або надавати структурну і / або механічну підтримку в інших випадках».

«Для таких видів використання зближення технології і людей є питанням вибору відповідних цілей, настройки властивостей біоматеріалів і розробки на тваринних моделях. У нашому розпорядженні є основні складові частини технології ».

«Однак для того, щоб відновити людські органи в лабораторних умовах, повинні бути розроблені відповідні клітини людського походження, які можуть забезпечити довгострокову виживаність і відповідну функціональність».

«У той час як стовбурові клітини і клітини-попередники є предметом широких досліджень, демонстрація відповідного джерела клітин залишається серйозною проблемою регенеративної медицини».