Теперь ученые умеют печатать трехмерные ткани раковых опухолей



Теперь ученые умеют печатать трехмерные ткани раковых опухолей В рамках медицинских исследований ученые нередко прибегают к методу моделирования, когда искусственным образом создаются условия и среда, в которые добавляются вирусы и другие патогены, от которых специалисты затем стараются разработать лекарства. Исследовательская лаборатория в университете Дрекстеля, специализирующаяся в биопроизводстве, совсем недавно благодаря методу 3D-печати создала модель ткани опухоли, которая более приближенно имитирует этот материал, чем более традиционные двумерные искусственно созданные культуры. Основной задачей этого исследования являлось создание среды, которая позволила бы лучше понимать процесс роста бластом и, что более важно — поиск способов их эффективного лечения. Ткани опухолей, выращенные в лабораторных условиях, могут варьироваться в размерах, общей площади поражения, а также по форме их клеток и клеточному составу. Нередко бывает, что ученые, казалось бы, находят потенциальное средство для лечения рака и удачно применяют его на искусственно выращенных опухолях, искусственные клетки которых не сопротивляются лекарству. Но в реальных условиях все это приводит лишь к несбывшимся ожиданиям и надеждам. Исследования доктора Вей Сан из университета Дрекстеля основывались на анализе наиболее подходящего метода печати клеток HeLa (известного штамма, частично ответственного за проявление рака шейки матки) и поиска необходимой поддерживаемой матрицы из белков, которые обычно можно встретить в организме рядом с пораженной областью. После чего команда ученых сравнила, насколько химиорезистивнее получились 3D-клетки опухоли в сравнении с 2D-культурой, состоящей из тех же клеток. Ученые отмечают, что важными составляющими производства живых 3D-клеток являются тепло и сложное механическое воздействие, поэтому для первоначальных тестов исследователи выбрали процесс линейного метода клеточной печати, но в дальнейшем собираются улучшить и изменить данный процесс для его более эффективного использования. Подбор нужной температуры является ключевым параметром для правильной вязкости фибрина, альгината и специальной желатиновой смеси (основы), которая была выбрана в качестве имитирующего белок материала и в котором собственно обычно клетки и растут. Если температура окажется выше нужной, то в процессе печати клетки раковой опухоли погибнут. Если температура будет слишком низкой, то потребуется больше силы для прессования желатиновой основы. Опять же, клетки погибнут. Поиск подходящих решений этих вопросов привел ученых к более концентрированному вниманию на сам процесс печати. Печать клеток позволяет ученым имитировать модель естественного роста. Канальцы в напечатанной структуре используются для доставки кислорода, питательных веществ и вывода отходов так же, как и в случае с настоящими тканями. После восьми дней роста ученые отметили, что 90 процентов клеток остались живыми, а сама ткань образовала сфероидную конструкцию из клеток с прочными межклеточными связями. В случае с 2D-средой клетки бы остались в первоначальном плоском положении. Кроме того, было замечено, что трехмерные напечатанные клетки показывают более высокий уровень роста, как это обычно бывает у настоящих клеток опухолей. Теперь ученые умеют печатать трехмерные ткани раковых опухолей Отмеченные флуоресцентной краской опухолевые сфероиды после 8 дней с момента их печати. Синим цветом отмечены клетки, зеленым — внеклеточный материал После того, как было доказано, что данный процесс позволяет создавать качественную живую ткань, следующий шаг для ученых оказался еще более важным: проверка полученной ткани на предмет адекватности реагирования медицинских средств против рака. В тестах с использованием паклитаксела, опухолевые сфероиды оказались более химически устойчивыми, чем двумерная ткань. Такой результат может свидетельствовать о точности и адекватности реагирования 3D-клеток на медицинский препарат. Такой же результат можно отметить и с настоящими живыми опухолями. В будущие планы исследователей входит печать тканей, состоящих из различных типов клеток, а также наложение одних напечатанных клеток на другие напечатанные ткани для возможности симуляции процесса их реального роста. Следует отметить, что доктор Сан создал свой собственный 3D-принтер еще в 2002 году. С тех пор он и его команда из лаборатории биопроизводства может создавать образцы тканей и костей. О результатах проделанной работы ученые недавно поделились на страницах журнала Biofabrication. На видео ниже можно посмотреть на процесс печати многослойных биологических структур. 3D Printing of Multi-Material Scaffold by Additive Manufacturing Fabrication of 3-dimensional multi-material scaffold by additive manufacturing; specifically Drexel University Biofabrication Lab's bioprinter. Bioprinter's sub-systems include 3-dimensional motion system and multi-nozzle deposition system controlled via CAM software. Working material is sodium alginate with food coloring for visual effect.


commnetКомментарии

Пожалуйста, войдите / зарегистрируйтесь
или авторизируйтесь через любую соц. сеть, чтобы оставить комментарий.


Похожие новости
Онкологи предупредили об удвоении числа больных раком шейки матки к 2030 году
31 мая 2019 г.

Онкологи предупредили об удвоении числа больных раком шейки матки к 2030 году

Онкологи предсказали рост заболеваемости раком шейки матки в два раза до 2030 года, если вакцину против вируса папилломы человека (ВПЧ) не включат в национальный календарь прививок.Директор Национального медицинского исследовательского центра онкологии...

дальше...

Все, что вам нужно знать о 3D-печати человеческих органов 22 июня 2014 г.

Все, что вам нужно знать о 3D-печати человеческих органов

Сегодняшние 3D-принтеры способны производить шоколад, создавать обувь, машины и даже летать в космос. Однако многие ученые работают над тем, чтобы эта технология не была простым развлечением. Сейчас наука всецело вкладывает свои силы в разработку 3D-принтеров...

дальше...

Из живых клеток научились делать гравюры 11 февр. 2014 г.

Из живых клеток научились делать гравюры

Ученые из трех американских университетов разработали метод печати клетками, который напоминает технику ксилографии или гравировки на меди. В отличие от уже существующего метода струйной печати, новая технология сохраняет живыми почти 100 процентов использующихся...

дальше...

Американские ученые научились замедлять рост раковых клеток 26 мая 2017 г.

Американские ученые научились замедлять рост раковых клеток

Американские ученые, представляющие Рочестерский университет, в ходе исследований нашли способ замедлять рост раковых клеток в организме. Эффективность новой методики проверялась авторами работы в лабораторных условиях.Как пояснили ученые, одной из ключевых...

дальше...

3D-печать позволила решить одну из важнейших проблем при исследовании стволовых клеток 19 июля 2014 г.

3D-печать позволила решить одну из важнейших проблем при исследовании стволовых клеток

Несмотря на то, что исследования с применением стволовых клеток кто-то может назвать спорным занятием, так как забор человеческих эмбриональных стволовых клеток происходит у эмбрионов (что логично), однако именно стволовые клетки могут являться ключом...

дальше...

Стволовые клетки доказали свою пригодность в восстановлении поврежденного сердца 05 мая 2014 г.

Стволовые клетки доказали свою пригодность в восстановлении поврежденного сердца

Весьма вероятно, что ученые из Вашингтонского университета совершили настоящий медицинский прорыв в области лечения сердечных заболеваний. Команда исследователей сообщает, что успешно вылечила поврежденные ткани сердца лабораторной обезьяны, используя...

дальше...

Ученые смогли трансформировать искусственную клетку 06 февр. 2014 г.

Ученые смогли трансформировать искусственную клетку

Это большая мечта в области науки: начать с нуля, с простых искусственных микроскопических блоков и в конечном итоге закончить чем-то гораздо более сложным: живыми системами, новыми компьютерами или разнообразными материалами. На протяжении десятилетий...

дальше...

Квантовый микроскоп сможет заглянуть внутрь живых клеток 26 февр. 2014 г.

Квантовый микроскоп сможет заглянуть внутрь живых клеток

Совместив квантово-механические причуды света с техникой под названием фотонная силовая микроскопия, ученые смогут детально исследовать структуры внутри живых клеток. Эта возможность даст шанс заглянуть в ранее невидимые зоны, исследовать ранее невидимые...

дальше...

гороскоп

Последние новости

Новости на сегодня 25 июня 2019 г.