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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
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.
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