Vědci objevili způsob, jak vytisknout lidský tkáň
Obsah:
- Testování techniky
- Ukazuje se, že když se výzkum snaží replikovat vědecká fikce, skutečnost představuje více než jen několik překážek
- Funkční tištěná tkáň by mohla být použita k testování toho, jak by osoba reagovala na určitý typ léčby. Mohl by být dokonce použit v lidských tělech jako funkční lidské tkáně plic, ledvin a neurálních obvodů.
Pokud se vědci chtějí podívat na určitou část těla, brzy budou moci stisknout klávesu "print".
Výzkumný tým vedený univerzitou v kalifornském San Franciscu (UCSF), vědci, vyvinul techniku pro tisk lidských tkání uvnitř laboratoře.
ReklamaZveřejňovatTento proces umožní výzkumníkům a odborníkům v oblasti lékařství studovat nemoci a případně doplnit živé tkáně.
Ve studii publikované v Nature Methods výzkumníci podrobně popisují novou techniku nazvanou DNA Programmed Assembly of Cells (DPAC).
Výzkumníci používají jednovláknovou DNA jako typ lepidla pro hledání buněk. DNA se vkládá do vnějších membrán buněk a pokrývá buňky ve Velcro typu DNA.
Reklama Buňky jsou inkubovány a pokud jsou řetězce DNA komplementární, buňky se přilepí a spojené buňky nakonec vedou k tkáně.
Klíčem k přizpůsobení tkáně je spojení správných druhů buněk.
ReklamaZveřejňovatČtěte více: Vaše lékárna bude tisknout Váš recept nyní »
Testování techniky
Pro testování techniky vědci tištěli větvení vaskulatury a mléčné žlázy.
Mamární buňky byly použity v jednom experimentu spolu se specifickým rakovinovým genem.
Vědci byli překvapeni, že DPAC pracoval vůbec, uvedl vedoucí autor Zev Gartner, Ph.D., docent farmaceutické chemie na UCSF.
Byli jsme překvapeni tím, že mnoho buněčných typů jsme vložili do tkání. Zev Gartner, Kalifornská univerzita v San Francisku"Navíc jsme byli překvapeni tím, že mnoho buněčných typů, které dáváme do tkání, se samoorganizuje. "Řekl Gartner Healthline. "V mnoha případech mají primární lidské buňky pozoruhodnou schopnost sebeorganizovat - správné umístění - když jsou zabudovány do tkáně, která má obecně správnou velikost, tvar a složení. "Gartner a jeho skupina mají v úmyslu použít DPAC k vyšetření buněčných nebo strukturálních změn v mléčných žlázách, které mohou vést k poruchám tkáně, jako tomu bylo u metastázujících nádorů.
Rakovina je jen jeden výzkumník, který by mohl studovat pomocí tkání vytištěných DPAC.Navíc s buňkami produkovanými DPAC může být výzkum proveden s tkáněmi způsobem, který neovlivňuje pacienty.
Reklama
"Tato technika nám umožňuje vyrábět jednoduché komponenty tkáně v misce, kterou můžeme snadno studovat a manipulovat," říká spoluzakladatel Michael Todhunter, Ph.D., který byl absolventkou Gartnerova výzkumu, řekl PhysOrg. "Umožňuje nám klást otázky o komplexních lidských tkáních, aniž bychom museli experimentovat s lidmi."
Čtěte více: Léčba kmenových buněk k opravě roztrhaného menisku»ReklamaZkraje
Obtížný proces
Kopírování tkáně zní obtížně - a to je.Ukazuje se, že když se výzkum snaží replikovat vědecká fikce, skutečnost představuje více než jen několik překážek
Nejprve je třeba kopírovat tkáň, vědci potřebují všechny různé typy buněk.V lidském těle existuje mnoho různých specifických typů buněk a stavebních bloků, které je třeba správně sestavit.
Reklama
"Chcete-li skutečně kopírovat tkáň, musíte získat všechny správné typy buněk," řekl Gartner. "Hledání materiálů, které se používají jako lešení, které napodobují mimobuněčnou matrici nalezenou kolem všech tkání tělo zůstává výzvou. "
Po sestavení lešení musí výzkumníci instalovat lidský ekvivalent elektroinstalace - krevní cévy.ReklamaZveřejňovat
"Vaskulární tkáně, tj. E., přidání krevních cév, pomocí kterých můžete perfundovat živiny a činidla, zůstává velkou výzvou, "řekl Gartner. "Pracujeme na všech těchto nebo zkoušíme přístupy vyvinuté jinými výzkumníky. "
Čtěte více: Část těla pěstovaná v laboratoři? »Potenciální dřeně pro zlaté tkáně
Bez ohledu na překážky je tištěná tkáň potenciálním pokladem.
Funkční tištěná tkáň by mohla být použita k testování toho, jak by osoba reagovala na určitý typ léčby. Mohl by být dokonce použit v lidských tělech jako funkční lidské tkáně plic, ledvin a neurálních obvodů.
V krátkodobém výhledu vědci používají model DPAC k budování modelů lidských onemocnění, aby se dozvěděli více o onemocněních v laboratorním prostředí.
"Mohou být použity jako předklinické modely, které by mohly významně snížit náklady na vývoj léků," řekl Gartner. "Mohou být také použity v personalizované medicíně, tj. E. osobní model vašeho onemocnění. Také používáme DPAC k modelování toho, co se děje v lidských tkáních během klíčových kroků v progresi onemocnění. Například během přechodu z duktálního karcinomu in situ (DCIS) na invazivní duktální karcinom prsu. "
Plánujeme využít DPAC k testování a vyhodnocení nových strategií pro budování funkčních tkání a orgánů pro transplantaci. Zev Gartner, Kalifornská univerzita, San Francisco
Dlouhodobé aplikace by mohly být nekonečné.
"Plánujeme využít DPAC k testování a vyhodnocení nových strategií pro budování funkčních tkání a orgánů pro transplantaci," uvedl Gartner. "Abychom to vyhnuli, musíme pochopit, jak se buňky stavějí do tkání a jak se tyto tkáně udržují a opravují během normální tkáňové funkce a homeostázy. "Rozdíl mezi krátkodobým a dlouhodobým používáním technologií, jako je DPAC, je pochopení složitosti tkání. Lidské tělo se skládá z více než 10 bilionů buněk různých druhů. Každý má specifickou roli v lidské funkci.
"Pokud to dokážeme, měli bychom být schopni racionálně navrhnout přístupy k budování náhradních tkání a orgánů," řekl Gartner."Je to vznešený cíl, ale ten, který jsme lépe umístili, abychom si uvědomili, že používáme techniky jako DPAC. "
