Рост тканей и органов человека

Представьте, что вы хотите вырастить кровеносный сосуд или почку или печень вне тела. Как бы вы склеили все клетки и сформировали правильную трехмерную структуру? Это всего лишь одна из многих проблем тканевой инженерии, задача которой - восстановить или улучшить ткани, поврежденные в результате дегенерации, болезней, травм или старения. Часто бывает довольно обременительно и дорого разрабатывать рост тканей и органов человека и молекул, которые поддерживают создание искусственных тканей вне человеческого тела.

Натуральные и искусственные материалы

Но поскольку люди занимаются нашей повседневной жизнью, существует множество натуральных и искусственных материалов, которые игнорируются в тканевой инженерии. В недавних успехах использовались такие материалы, как тофу, яичная скорлупа и бумага для целого ряда видов терапии, включая состояния, в которых задействованы сердечные клапаны, кости, хрящи и нервы. Поскольку у всех пациентов, которым это необходимо, недостаточно тканей для трансплантации или имплантации, одна из стратегий, которые используют ученые, заключается в том, чтобы использовать нестандартные подходы и использовать материалы из природы или повседневной жизни. Почему? Потому что они хотят сделать инженерные ткани и органы простыми, доступными и недорогими, чтобы материалы могли использовать люди в странах, у которых меньше ресурсов.

Нетрадиционный подход и почему это работает

В исследовательской группе Camci-Unal одной из целей является рассмотрение предметов, которые мы выбрасываем каждый день, и переосмысление того, как они могут быть полезны для роста тканей и органов, и выращивания трехмерных тканей в лаборатории, которые впоследствии могут быть пересажены людям. Например, яичная скорлупа может выглядеть как остатки после приготовления омлета. Но в нашей лаборатории мы перепрофилируем яичные скорлупы для изготовления шаблонов тканей, также известных как каркасы, которые способствуют росту костных клеток и помогают им быстрее затвердеть. Яичные скорлупы содержат минералы, которые содержат карбонат, который также присутствует в кости. Поскольку некоторые компоненты яичной скорлупы напоминают кость, их можно использовать для создания шаблонов тканей, которые повторяют биологию этих тканей. Ученые также используют нетрадиционные и недорогие материалы, такие как бумага, для роста тканей. Используя бумагу, они создают вдохновленные оригами леса, также известные как трехмерные рамки или шаблоны, для восстановления мышц, костей и хрящей. Нетрадиционное использование таких распространенных материалов, как части растений, лед и тофу, продемонстрировало перспективу в улучшении роста и функций тканей. Некоторые из этих материалов даже помогают транспортировать питательные вещества или клеточные сигналы, а другие поддерживают способность клеток перемещаться, прикрепляться, расти, размножаться и дифференцироваться в специализированные клетки.