Како изгледају крвна зрнца произведена у лабораторији: Научници описали овај сложен процес

Посебан изазов представља стварање мреже крвних судова, посебно микроскопски танких капилара који могу бити широки само 0,005 милиметара, што је 34 пута тање од људске длаке. Крвне ћелије буквално пролазе кроз њих једна по једна.

Сада су истраживачи са МИТ-а објавили студију која описује метод за стварање крвних судова са невиђеном прецизношћу, извештава ScienceAlert.

Прецизност коришћењем магнетних сила

Правилно формирање крвних судова је кључно за функционисање било ког лабораторијски створеног ткива, јер капилари достављају кисеоник и хранљиве материје до њега. Нова метода се заснива на употреби магнетних сила које њежно растежу и усмеравају ћелије крвних судова на жељену локацију.

Србија

Бљувао сам чисту крв: Александру умјесто киселе воде послужили киселину

„Здрава ткива зависе од организованих мрежа крвних судова, али постојећи протоколи не дозвољавају стварање таквих мрежа унутар вјештачки створених ткива. Способност програмирања раста крвних судова физичким стимулусима могла би нам омогућити да поуздано производимо ткива која се могу имплантирати у тијело и обновити функцију органа након тешке болести или повреде“, објашњава машински инжењер Риту Раман са МИТ-а.

Како систем функционише

Систем се састоји од малог чипа који садржи лабораторијски узгајане ендотелне ћелије, које нормално облажу унутрашњост крвних судова. Ћелије су уроњене у гел направљен од колагена, једног од кључних протеина у тијелу. У чип се поставља сићушни магнет, којим управљају спољни магнети у три димензије. Регулисањем силе којом магнети дијелују на онај у чипу, истраживачи су могли прецизно да усмјере правац и начин раста нових крвних судова.

Овај приступ је прилагођена верзија методе коју су исти истраживачи већ користили за стварање вјештачких мишића и живаца. Промјеном јачине спољашњег магнетног поља, научници су могли да контролишу дужину и број нових крвних судова.

Иако је пројекат још увијек у раној фази, почетни резултати показују велики потенцијал.

„Кључна ствар је да истезање крвног суда напред-назад стимулише раст нових капилара. Механичке силе играју важну улогу у нашем тијелу. То значи да сада знамо како да узгајамо више или мање крвних судова, како да контролишемо њихову дужину и како да их усмјеримо у одређеним правцима“, каже Раман.

Улога кључног гена

Процес стварања нових крвних судова, познат као ангиогенеза, до сада је реплициран у лабораторијама коришћењем метода које нису имале довољну контролу.

Свијет

Годинама је кришом убијала бебе, а једна биљешка леди крв: Ја сам зло...

„Могуће је користити хемијске сигнале, као што су фактори раста, да би се усмерио раст крвних судова, али то није довољно прецизно. Зато су нам потребне друге врсте сигнала које можемо обликовати и користити за изградњу ткива са организованом мрежом крвних судова“, објашњава Раман.

Тим је такође истраживао основне механизме самог процеса. Поновили су експерименте са ћелијама које су генетски модификоване да немају ген PIEZO1. Овај ген контролише јонске канале који регулишу шта улази и излази из ћелије. У овом случају, то је канал који реагује на механичке стимулусе. Експеримент је показао да се без гена PIEZO1 формира знатно мање крвних судова, што доказује да је активирање ових јонских канала кључно.

Сљедећи кораци

Сљедећи кораци тима укључују тестирање протока крви кроз вјештачки створене артерије, вене и капиларе. Такође планирају да узгајају ткиво око новостворене васкуларне структуре, почевши од мишића.

„Сада истражујемо како прецизно обликовање раста крвних судова може помоћи у побољшању функције мишића“, каже Џесика Шах, биомедицински инжењер са МИТ-а.

Истраживање је објављено у часопису PNAS.

(спутник србија)