Hitech logo

Медицина будущего

Сделан важный шаг к созданию искусственных кровеносных сосудов

TODO:
Георгий Голованов8 августа 2023 г., 13:05

Сердечно-сосудистые заболевания остаются основной причиной смерти во всем мире. Кровь переносит кислород и питательные вещества, удаляет опасные продукты жизнедеятельности. Дисфункция сосудов приводит к инфарктам, инсультам и аневризмам. Ученые из Университета Мельбурна (Австралия) разработали быстрый, недорогой и масштабируемый метод выращивания искусственных кровеносных сосудов из натуральных тканей.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Для замены пораженных кровеносных сосудов применяется шунтирование — операция по вживлению шунтов из искусственных полимеров. Однако такая замена подходит только для тех сосудов, у которых достаточно большой диаметр. А, например, коронарную артерию, питающую кровью сердце, таким образом не починить. В таких случаях пациенту пересаживают кровеносный сосуд из другой части тела, где он не так нужен, перенаправляя ток крови. Однако и это бывает не всегда возможно.

Ответом на эту проблему могут стать искусственные кровеносные сосуды, выращенные из человеческих клеток и тканей. Их можно использовать и в других медицинских целях, например, при создании моделей человеческих органов. Трудность в том, что кровеносные сосуды состоят из комплексных, многослойных тканей, и их структура тесно связана с их эффективностью, так что получить их в лабораторных условиях сложно. Современные методы требуют дорогого оборудования и времени при низкой производительности?.

Соединив несколько материалов и технологий производства, команда австралийских ученых разработала быстрый, недорогой и масштабируемый метод выращивания кровеносных сосудов со всей их сложной структурой и геометрией.

Форму сосуда исследователи создали методом электроспиннинга полимерных волокон, рассказывает Pursuit. Так получился шунт из тонких нитей, повторяющих по структуре природные белки. Однако волокна были ориентированы случайным образом, а не вдоль сосуда, как эндотелиальные клетки. Поэтому ученым пришлось применить простые методы заморозки. Кристаллы льда, выросшие вдоль сосудов, придали волокнам нужное направление.

Затем вокруг волокон были созданы мышечные клетки на слое желеобразного водорода. Тщательный подбор нужной твердости геля позволил получить гладкие мышцы сосудов, которые быстро и спонтанно формируют трехмерную структуру колец, как у настоящих кровеносных сосудов.

Метод еще не совсем готов для применения в медицинской практике, но ее авторы надеются, что находятся на верном пути.

Крупное исследование, проведенное американскими учеными, знаменует важную веху в медицине — впервые доказана польза препаратов от эректильной дисфункции для сердечно-сосудистой системы как здоровых мужчин, так и пациентов с сопутствующими хроническими заболеваниями. Пока ученые не могут объяснить причину положительных эффектов, но кардиозащитные свойства лекарств становятся очевидны.