Испытана технология биопечати стволовыми клетками

Флуоресценция конгломерата клеток, выращенных новым методом, под микроскопом. Масштабная линейка — 200 мкм (фото Feng Xu, Utkan Demirci et al.).

Американские учёные сделали важный шаг вперёд на пути перехода клеточной терапии от ранних опытов к серийной практике. Биологи приспособили технику струйной печати для скоростного производства клеточных агрегатов, способных дифференцироваться в любые ткани.

Исследователи из медицинской школы Гарварда (Harvard Medical School) сосредоточили своё внимание на ранней стадии развития культуры эмбриональных стволовых клеток (ЭСК), когда они формируют так называемое эмбриоидное тело (ЭТ, embryoid body). Эти сферические конгломераты создаются из плюрипотентных ЭСК и воспроизводят в лабораторных условиях самые ранние стадии развития эмбриона.

Такие структуры служат моделями клеточных и молекулярных взаимодействий на первых этапах формирования организма (в случае человека — это недоступная иными методами исследования фаза). Кроме того, ЭТ при должном вмешательстве способны превращаться в культуры других клеток (нейронов, кардиомиоцитов и так далее), а потому важны для развития регенеративной медицины и технологии выращивания тканей и органов.

Однако на пути к расширению такой технологии встаёт проблема надёжного изготовления множества ЭТ без механической травмы, с нужными размерами, формой и однородностью, с высокой воспроизводимостью параметров от экземпляра к экземпляру.

Ранее для создания эмбриоидных тел применяли ручные пипетки и метод висячей капли (hanging-drop method). Но этот способ медлителен (на подготовку одной капли, в которой затем разовьётся ЭТ, необходимо потратить порядка 10 минут), не слишком аккуратен и не отличается надёжным повторением результата.

Схема процесса массового производства эмбриоидных тел при помощи биопечати (иллюстрация Feng Xu, Utkan Demirci et al.).

По информации EurekAlert!, американцы решили эту проблему, заменив пипетку и руки лаборанта на биопринтер, печатающий на стекле (перевёрнутой крышке чашки Петри) стройные ряды микроскопических капелек с суспензией ЭСК (смотрите рисунок). Скорость такой печати может достигать 160 капель в секунду.

Затем крышку переворачивают и накрывают ею чашку. Подвешенные капельки остаются в таком положение 24 часа, за это время клетки собираются в ЭТ. Далее эмбриоидные тела перемещают на пластину с почти сотней углублений, в которых изолированные ЭТ развиваются ещё 96 часов, после чего с ними можно проводить дальнейшие работы.

Учёные успешно испытали свой метод на клетках мыши, но в теории он применим и к человеческим ЭСК. Теперь гарвардская команда намерена сравнить функциональность клеток, выращенных новым и старым способом. А результаты нынешнего опыта изложены в статье в журнале Biomicrofluids.



Биологи научились лечить диабет светом

27 июня 2011

Учёные поселили в мозгу крыс электронную память

23 июня 2011

На мышах успешно протестировали вакцину от рака простаты

22 июня 2011

Сердце без пульса продлило жизнь умирающего

17 июня 2011

Учёные побороли бессонницу охлаждением мозга

14 июня 2011
  • Виталий Кулаков  5 июля, 15:18
    ммм, распечайте инвалидам чеченских войн руки и ноги господа!
    ОтветитьНравится
  • Юлия Рудый  5 июля, 16:20
    До этого пока далеко, но, хочется верить, когда-то такое станет реальностью.
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  5 июля, 16:20
    Не всё сразу. Это длинный путь. Но небольшие фрагменты тканей и органов в лабораториях уже печатают (смотрите тему «биопринтеры» внизу). Другое дело, что эти господа (в США) вряд ли заинтересуются печатью «ног» для инвалидов чеченских войн.
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  5 июля, 16:30
    Вспоминается Пятый Элемент. Будущее наступает, медленно но верно.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  5 июля, 15:21
    Глупости..
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  5 июля, 16:18
    Очень конструктивное замечание. :) А что именно тут глупости?
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  5 июля, 16:29
    Исходный комментарий.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  5 июля, 17:02
    -- Дело в том, что СК «работают» только в «обществе» ДК — а их напечатать просто невозможно .. так что фантазии у народа большие , но базируются на непонимании архитектурного устройства органов, помните, сколько времени и внимания я уделял вопросам взаимоотношения клеточных иерархий..
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  5 июля, 18:38
    Но перед нами только одна из составляющих предполагаемой технологии. Посмотрите наши материалы по биопринтерам, по опытам по формированию не просто клеточных культур, но тканей, и по принудительной специализации СК при помощи генных переключателей, факторов роста и тп.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  5 июля, 18:40
    -- Я  их просто знаю, читал в в Саенс.. то что они переключает работает плохо и даёт опухоли ..
    ОтветитьНравится
  • Леонид Попов  5 июля, 18:43
    Кого «их»? Разных работы было немало и все — со своими тонкостями. Никто не говорит, что технология абсолютно готова, но опыты интересные и перспективные. А нынешний — любопытный в ряду прочих, интересный именно автоматизацией.
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  5 июля, 21:57
    -- Леонид , вы что, считаете что я тут вижу новые для себя вещи ? хорош быя был... Это я вас могу спросить, но тонкости вы не знаете, я про них писал ..
    ОтветитьНравится
  • Илья Лягин  5 июля, 19:04
    Странные они какие-то...
    Чашка Петри — круглая (=> большая часть поверхности расходуется напрасно при печатании «квадратом»), а планшеты — прямоугольные... Опять же на чашке получают 25 капель, а лунок — 96... Почему бы капли сразу не «вешать» на крышку самого планшета?.. К тому же объём лунки планшета примерно 200-300 мкл, отсюда вопрос — сколько потребуется извести всего для выращивания, например, надпочечников массой 10 г?.. В общем, фигня какая-то...
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  5 июля, 22:00
    -- там ваще глупость, суспезией с эмбр. клетками — не вырастить ничего ..
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  5 июля, 22:04
    Между нами говоря, вы печатаете только иноСми глупости, мои вещи вы не печатаете.. А скажите, один раз я ошибся в предсказании будущего в генетике.?. но для вас всё взадграничное самоценно по презумпции .. но не истина..
    ОтветитьНравится
  • Виталий Матиив  6 июля, 23:45
    А это кстати давняя мембранная традиция — печатать то, что у всех на устах. Я понимаю, что в Росси меньше действительно стоящих открытий, но это не повод не замечать их вообще. С другой стороны редакционная политика понятна — для сбора и отсева российских новостей нужны связи, ресурсы, время. Перепечатывать сайнс проще ...
    ОтветитьНравится
  • Павел Яковлев  7 июля, 09:39
    Напомните, где Вы публиковались?
    ОтветитьНравится
  • Сергей Асташкин  8 июля, 13:56
    -- Нужно разделить мух от котлет: читать данные опытов и фактологии одно, умствования и желания ?? — это другое ..это не наука и не знания , это информационный шум и в нём разбираться может только теоретик .. А не просто какой-то работник самой лучшей лаборатории даже ..
    ОтветитьНравится