Ученые восстановили эрекцию у кроликов и свиней с помощью 3D-печати
Междисциплинарная группа ученых построила и распечатала модель пениса из гидрогеля с пещеристыми телами, способную эрегировать как настоящий орган. Кроме того, удалось имплантировать модифицированные под животных протезы свиньям и кроликам, полностью восстановив им эректильную функцию. Животные смогли зачать потомство, а самки — выносить и родить детенышей.
По статистике, с эректильной дисфункцией сталкиваются 40% мужчин старше 40 лет, однако наше понимание этого состояния до сих пор остается ограниченным. Ученые в основном проводили исследования на реальных органах и живых людях. Это затрудняло изучение взаимодействия кровотока и тканей при эрекции.
С развитием 3D-печати исследования получили новое развитие — ученые занимались исследованием и протезированием отдельных тканей. Новые технологии и материалы позволяют точно повторять сложные системы пещеристых тел и сосудов, обеспечивающих эректильную функцию половых органов.
Команда ученых из Китая, Японии и США создала модель пениса на основе 3D-печатного гидрогеля, включающую основные кровеносные сосуды для имитации естественного функционирования органа. Исследователи имплантировали свою разработку кроликам и свиньям с деформациями пениса и вернули способность спариваться и размножаться. Подопытные животные смогли принести здоровое потомство. Статья об этом опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.
Система кровеносных сосудов обеспечивает не только транспортировку кислорода, питательных и мусорных веществ по всему телу, но и эрекцию тканей — увеличение их объема за счет притока крови. Пещеристые тела половых органов заполняются кровью во время эрекции и сдавливают близлежащие вены. Это блокирует отток крови, и так организм дает пенису набухнуть и стать упругим. Повреждение сложной системы сосудов может вызвать эректильную дисфункцию (трудности с полным набуханием) и болезнь Пейрони, искривление и деформацию пениса.
Ученые создали детализированную модель пениса, которая включала головку (кончик органа), губчатое тело (ткань, окружающую уретру) с уретральными структурами и имплантируемую модель пещеристого тела. Биомиметическая модель пещеристого тела дала ученым визуализировать, как различные структуры и жидкости взаимодействуют во время нормальной и дисфункциональной эрекции.
После этого ученые проверили принципиальную возможность работы модельного органа с человеческим биологическим материалом. Они использовали культуры человеческих клеток гладких мышц аорты и эндотелиальные клетки пупочной вены, выстилающие стенки кровеносных сосудов, и поместили их в созданную на принтере гидрогелевую модель пениса. После этого модельный орган поместили в специальную среду, где клетки смогли развиться и покрыть всю его внутреннюю поверхность. Клетки выросли здоровыми, небольшую часть гидрогеля с выросшими в лаборатории клетками имплантировали крысам. Заживление места операции прошло успешно, через месяц после операции крысы чувствовали себя нормально.
Исследователи изучили восстановление повреждений тканей пениса на кроликах и свиньях. Подготовительный процесс остался тем же: ученые построили модель, напечатали орган из гидрогеля, нарастили на внутренней поверхности клетки, выстилающие сосуды, только в этот раз взяли культуры клеток кроликов и свиней.
Затем модельный пенис имплантировали животным с нарушенной из-за небольшого дефекта пещеристого тела эректильной функцией. В течение нескольких недель после имплантации у животных восстановилась нормальная эректильная функция, изменения оказались статистически значимы относительно контрольных групп с дефектами пещеристых тел, которым имплантацию не проводили.
Прооперированные органы отвечали и на электростимуляцию, и на спонтанное возбуждение. И кролики, и свиньи смогли спариваться с самками и произвели потомство.
Этот результат показывает реальную возможность для лечения повреждений тканей пениса и даже для реализации его трансплантации. Процесс забора клеток донора и выращивания их большого количества во многом хорошо отработан. Не требуется выращивать целый орган, достаточно покрыть биосовместимую гидрогелевую структуру одним типом клеток. Возможно построить модель тканей конкретного органа в 3D и напечатать орган с нужными конкретному пациенту размерами.
Исследователи также считают, что результаты этой работы будут способствовать дальнейшему развитию практики трансплантации 3D-печатных функциональных органов с кровеносными сосудами. Та же исследовательская группа уже показывала успехи в лечении повреждения внешней белочной оболочки свиного пениса. Ученые признали, что регенерация и восстановление при значительных повреждениях пениса все еще на стадии разработки, но они активно работают в этом направлении.
Telegram 
Дзен 
VK Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
Новое исследование показало, что представители скифской элиты, захороненные в курганах, которые широко разбросаны по степям Центральной Евразии, связаны родственными узами. Это доказывает, что у древних кочевников существовали династии, в которых власть передавалась по наследству.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
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
Последние комментарии