В Сеченовском университете создадут автоматизированный биореактор для выращивания тканей и органов
Ученые из Института регенеративной медицины Сеченовского университета завершили первый этап создания инновационного тканеинженерного биореактора. Уже разработан прототип ячейки биореактора, обеспечивающий созревание костной ткани и связок.
Современные технологии тканевой инженерии позволяют создавать ткани организма на основе собственных клеток человека с помощью 3D-биопечати и культивирования в биореакторе. Чтобы создавать сложные биоэквиваленты, необходим многоячеистый биореактор. Он должен обеспечивать для клеток-предшественников разные виды механических воздействий, чтобы они дифференцировались в нужный тип ткани. В частности, это даст возможность получить первый результат мегапроекта «Орган-на-заказ» – биоэквивалент пародонтального комплекса.
«Мезенхимные стволовые клетки, которые используются для формирования тканеинженерных конструктов, по-разному реагируют на факторы среды: например, для формирования костной ткани необходимы механические стимулы, такие как сжатие и растяжение. Эти воздействия запускают процессы дифференцировки клеток, влияя на их цитоскелет и за счет этого изменяя экспрессию генов, что определяет дальнейший синтез белков и развитие ткани. В отсутствие данных стимулов эти клетки с большей вероятностью будут дифференцироваться в клетки жировой ткани. Поэтому мы разрабатываем многоячеистый биореактор, который позволит индивидуально задавать условия для каждого типа ткани», — рассказала научный сотрудник Института регенеративной медицины Дарья Ревокатова.
На данный момент ученые создали прототип ячейки, способной обеспечить необходимое растяжение с помощью специальной мембраны — она позволит формировать пародонтальную связку. В разработке также находится модуль для сжатия — с его помощью будет создаваться костная ткань. В дальнейшем ученые создадут и другие модули, способные обеспечивать условия, необходимые для культивирования разных типов тканевых эквивалентов.
Аналогов такому биореактору в России нет, а единственный зарубежный аналог подходит лишь для ограниченного круга исследовательских задач. Кроме того, ему не хватает автоматизации: как и в большинстве других биореакторов, замену питательной среды и измерение ее параметров (pH, содержание кислорода и углекислого газа) в нем приходится проводить вручную. Новый биореактор решит эти проблемы за счет системы датчиков, которая будет отслеживать параметры среды в режиме реального времени. Утилизация старой питательной среды и подача новой также будут проводиться автоматически.
«Когда речь идет об одном образце, контролировать его созревание несложно. Но проект „Орган-на-заказ“ требует работы с множеством тканеинженерных конструктов одновременно. Автоматизация позволит снизить нагрузку на персонал, а также уменьшить вероятность ошибок», — пояснила Дарья Ревокатова.
Ближайшие планы исследователей включают доработку прототипов ячеек для растяжения и сжатия, а также создание системы контроля параметров среды. В дальнейшем ученые намерены разработать комбинированные модули, которые позволят культивировать сразу несколько типов тканей в одном биореакторе. Это станет важным шагом на пути к созданию сложных конструкций, таких как пародонтальный комплекс, целиком, без разделения на отдельные сегменты по типу ткани.
Работа ведется в рамках гранта Министерства науки и высшего образования России.
Telegram 
Дзен 
VK Физтехи разработали стохастический вариант метода Франк—Вульфа для моделирования равновесного распределения транспортных потоков. Особенность нового подхода — использование случайных фрагментов из большого массива данных — ускоряет вычисления, при этом в экспериментах метод показывает качество решения, сопоставимое с классическими алгоритмами.
Исследователи впервые подробно описали молекулярный «якорь», с помощью которого малярийный паразит проникает в клетки крови, и создали белок, блокирующий заражение. Оказалось, структура паразита сложнее и он активно перестраивает мембрану хозяина, чтобы проникнуть внутрь.
Наша планета имеет шансы уцелеть во время превращения Солнца в красного гиганта и избежать полного уничтожения в термоядерном пекле. Финальная судьба Земли определится хрупким балансом между гравитационным притяжением раздувающегося светила и потерей им своей массы, из-за которой хватка звезды ослабнет и позволит планете отодвинуться на более безопасную орбиту.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно