Подпишись на нас в соц. сетях!


Как компьютерные программы создают искусственные органы



Сегодня компьютеры – неотъемлемая часть нашей жизни. Неудивительно, что мощные компьютеризированные системы используются в научной деятельности для моделирования тканей и создания донорских тканей. Новое исследование, опубликованное в журнале Cell Systems, сообщает об эксплуатации специальных компьютерных программ и роботов для формирования сложных клеточных структур из плюрипотентных стволовых клеток. Это уникальная технология, способная решить множество проблем, которые в настоящее время затрудняют производство искусственных тканей и органов.
Искусственные органы

Ученые и медики, столкнувшиеся с непоправимыми повреждениями органов, давно хотели узнать, как стимулировать их регенерацию или заменить поврежденные ткани новыми, продлить жизнь больным людям и улучшить качество жизни. Другая не менее важная область исследований включает создание искусственных тканей, которые идентичны таковым в организме. Это помогает понять, как развиваются те или иные болезни и какие лекарства можно использовать для лечения подобных расстройств. Ученые определяют, как направлять развитие стволовых клеток по желаемой схеме для правильного формирования конкретной ткани.

Стволовые клетки

Плюрипотентные («способные к развитию в любую ткань») стволовые клетки – это клетки, которые могут неограниченно делиться или формировать любой орган. Учитывая это свойство, стволовые клетки потенциально способны воссоздать любую поврежденную ткань или орган в организме. Тем не менее, они должны создать правильную модель по мере созревания. В естественной среде ими командует сам организм, а в искусственной – компьютер.

Однако воспроизведение пространственной организации живых тканей в лабораторных условиях является сложной задачей, это самое большое препятствие на пути к мосту между стволовыми клетками и зрелыми функциональными органами. Одним из современных подходов является 3D-печать, которая создает биосовместимую матрицу, на которой стволовые клетки могут делиться, создавая желаемую форму и структуру органа. Однако недавно было обнаружено, что стволовые клетки могут мигрировать с места, где они были заложены, что приводит к проблемам создания ткани и потере функции.

Новая модель

Исследователи из Института Гладстоуна использовали сложные программы, чтобы направить развитие стволовых клеток в правильное русло. Это дает возможность создать новый способ конструирования тканей. Стволовые клетки уже использовались для воссоздания моделей почти всех типов клеток – таких, как клетки мозга, клетки сердца и клетки почек. Они в настоящее время используются в лабораториях, чтобы выяснить, как возникают болезни, и использовать их в качестве трансплантатов у пациентов. Но факт остается фактом: структурно, функционально и биологически эти группы клеток, не являются полностью развитыми, сложными, и не формируют правильно устроенный орган.

Предыдущие исследования показали, что подавление двух генов приводит к тому, что стволовые клетки в пробирке растут в другом расположении. Это помогло ученым создать программу, которая руководит делением клеток и формированием определенной структуры. Теперь осталось разработать конкретные алгоритмы для создания тех или иных тканей, которые нужны – сердца, глаза, почки. Но на это нужны еще многие годы экспериментов, и в будущем, возможно, новые органы можно будет быстро вырастить.





Наши рассылки
 

Актуальные статьи

Блестящий результат! 3 три бьюти-новинки для волос, которые сделают именно то, что вам хочется
Хотите, чтобы волосы стали крепче, послушнее и обрели желанный объем и блеск, присмотритесь к многообещающим новинкам из нашего обзора.
42 минуты назад
Какие тренды с подиумов добавить в свой гардероб
Начало осени все ближе, а значит пришло время разобраться с обновлением сезонного гардероба. Мы уже узнали, на какие цвета обращать внимание и какие летние тренды останутся с нами и дальше. Теперь рассказываем, какие тренды с подиумов имеют все шансы на то, чтобы оказаться и в повседневном гардеробе.
3 часа назад
Что делать, чтобы укрепить ногти перед осенним сезоном
Чувствуете, что после многочисленных летних маникюров ваши ногти стали слабыми и ломкими, и хотите что-то с этим сделать? Возможно, до смены сезона и наступления холодов вам следует провести несколько домашних уходовых процедур. Рассказываем, что можно сделать для укрепления пластины.
5 часов назад
Николь Кидман впервые за много лет изменила прическу — в сети все ликуют!
Голливудская актриса Николь Кидман редко решается на кардинальные перемены во внешности, поэтому каждый ее бьюти-эксперимент становится событием. На этот раз звезда поразила поклонников новой прической — и комментаторы в соцсетях буквально взорвались восторгом.
сегодня
Ночные поллюции, или семяизвержение во сне: где норма, а где патология?
Семяизвержение в процессе сна знакомо практически каждому мужчине: статистика показывает, что 80% представителей сильного пола (начиная с подросткового периода) хотя бы однажды столкнулись с этим явлением.

вчера
Показать еще