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 Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Нуклеосомы — основные «катушки» упаковки ДНК — почти всегда находятся в искаженном состоянии, а не в аккуратной и стабильной форме, как считалось десятилетиями. Именно через такие микроскопические изменения, как выяснили ученые, клетка регулирует работу генов — а значит, управляет развитием, реакцией на внешние раздражители и даже возникновением болезней.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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