Исследователи выращивают стволовые клетки в специальной структуре пока клетки не достигнут нужной плотности, а затем дифференцируют их в кардиомиоциты. Структура размером 1,5 см может перекачивать жидкости и служить моделью сердечной мышцы для исследования заболеваний и тестирования новых видов лечения. 

Прошлые попытки напечатать кардиомиоциты из специальных «чернил» внеклеточного матрикса потерпели неудачу, так как у ученых не получалось добиться нужной плотности клеток. Тогда ученые решили попробовать другой подход и вместо печати кардиомиоцитов они напечатали недифференцированные стволовые клетки. Затем эти клетки уже в распечатанной структуре были запрограммированы на трансформацию в кардиомиоциты.

«Сначала мы попытались напечатать кардиомиоциты, но нам это тоже не удалось», объясняет одна из исследователей Бренда Огл. «Наши специалисты в области стволовых клеток и 3D-печати решили попробовать другой подход. Мы оптимизировали специализированные чернила, сделанные из белков внеклеточного матрикса, объединили их со стволовыми клетками человека и при помощи 3D-принтера распечатали камерную структуру. Стволовые клетки для этого были расширены, чтобы структура ткани стала более плотной. После чего их вживили в клетки сердечной мышцы».

Благодаря выращиванию стволовых клеток непосредственно в структуре, исследователи смогли получить клетки нужной им плотности. Так как клетки вживляются непосредственно на месте, то они трансформируются в кардиомиоциты в среде близкой к естественной. Клетки, которые только что были дифференцированы начинают самоорганизовываться и работать вместе. Уже после выращивания структуры в течение месяца клетки начали биться вместе, что обычно и происходит в сердце.

Структуры, которые получила команда университета Миннесоты, представляют собой закрытый мешок размером примерно 1,5 см, который может перекачивать жидкости.  Исследователи намерены использовать эту технологию для изучения сердечных заболеваний и тестирования новых видов лечения.

«Теперь у нас есть модель, с помощью которой мы можем отслеживать, что происходит на клеточном и молекулярном уровне в структуре насоса, которая очень схожа со структурой сердца человека», сказала Бренда Огл. «Мы можем внедрить заболевание или намеренно повредить модель, чтобы изучить влияние лекарственных препаратов и других видов лечения».

Как работает эта технология наглядно можно посмотреть на видео выше.

Перевод: Анна Моклакова
Источник: Medgadget