В лаборатории вырастили самовосстанавливающиеся мышцы Версия для слабовидящих
В лаборатории вырастили самовосстанавливающиеся мышцы Печать Email
Новости об инновациях
04.04.2014

Биоинженеры из университета Дьюка (Duke University) вырастили жизнеспособную скелетную мышцу в лаборатории.

Мышца не только выглядит, как реальная, но и быстро интегрируется в организм живой мыши, а также демонстрирует необыкновенную способность к самовосстановлению как в лабораторных условиях, так и внутри животного. Развитие мышцы внутри тела грызуна было изучено в режиме реального времени.

В течение многих лет команда, возглавляемая профессором биомедицинской инженерии Ненадом Бурсаком (Nenad Bursac) и его аспирантом Марком Юхасом (Mark Juhas), совершенствовала свою технологию.

Учёные поняли, что

для получения идеальной мышцы понадобится изготовить две вещи: хорошо развитые сокращающиеся мышечные волокна и одноядерные стволовые клетки мышечной ткани, известные как сателлитные.

Отметим, что каждая мышца имеет клетки-сателлиты, готовые активироваться после повреждения волокон и начать процесс регенерации. Основное достижение команды биоинженеров в том, что им удалось разработать специальную микросреду − ниши внутри мышцы, где эти стволовые клетки ждут своего часа.

При необходимости они начинают восстанавливать структуру и функции повреждённой мускулатуры.

o_922793.jpg Рис. 1. Нити мышечного волокна были окрашены флуоресцентными веществами в яркие цвета, для того чтобы было легче следить за их ростом после имплантации в организм мыши (фото Duke University).

Сначала искусственная мышца подверглась серии испытаний в лабораторных условиях. Учёные стимулировали её электрическими импульсами, измеряя её сокращения (которые, к слову, оказались в 10 раз интенсивнее, чем у предыдущих биоинженерных мышц). Затем они повредили её токсином из змеиного яда, чтобы доказать: сателлитные клетки могут активироваться, размножаться и успешно лечить травмированные мышечные волокна.

o_922794.jpg Рис. 2. Разрушение и последующее восстановление биоинженерных мышечных волокон (фото Duke University).

С помощью Грега Палмера (Greg Palmer), доцента кафедры радиационной онкологии, команда имплантировала выращенные в лабораторных условиях мышцы в небольшие «камеры», размещённые на спинах живых мышей. Затем «камеры» были покрыты прозрачными панелями, через которые исследователи могли следить за развитием тканей.

Каждые два дня в течение двух недель Юхас следил за имплантированными мышцами. Со временем генетически модифицированные мышечные волокна окрепли (это исследователи поняли, так как оснастили их люминесцентными бляшками, которые стали светиться ярче).

«Мы смогли в реальном времени наблюдать, как кровеносные сосуды проросли в имплантированные мышечные волокна», – рассказывает Юхас.

В настоящее время инженеры готовятся начать новую работу, которая может занять несколько последующих лет. Они планируют проверить, есть ли у их искусственной мышцы потенциал для использования при восстановлении физических травм и мышечных заболеваний.

«Мышцы, которые мы изготовили − важный шаг на пути разработки развивающейся и жизнеспособной мышечной ткани. Это должно помочь в будущем для изучения заболеваний и лечения травм, – говорит профессор Бурсак. – Впервые нам удалось создать инженерную мышцу, почти полностью аналогичную настоящей скелетной мышечной ткани новорожденного организма».

Подробности исследования были опубликованы в издании PNAS Early Edition.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/news/2014/v-laboratorii-vyrastili-samovosstanavlivayushchiesya-myshtsy

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта