Могућност замене оштећених делова тела вештачким органима и ткивима све је ближа, али је узгајање у лаборатори и даље је изузетно сложен процес. Посебан изазов представља стварање мреже крвних судова жила, поготово микроскопски танких капилара који могу бити широки свега 0,005 милиметара, што је 34 пута тање од људске власи. Kроз њих крвне ћелије пролазе дословно једна по једна. Сада су истраживачи из Масачусетског института за технологију (МIТ) објавили студију која описује метод за израду крвних судова с досад невиђеном прецизношћу, пише Science Alert. Правилно обликовање кључно је за функционисање било којег лабораторијски створеног ткива јер му капилари допремају кисеоник и хранљиве материје. Нов поступак се темељи на употреби магнетских сила које нежно растежу и усмеравају ћелије крвних жила на жељено место.
„Здрава ткива зависе од организованих мрежа вена и артерија, но постојећи протоколи не омогућују стварање таквих мрежа у вештачки створеним ткивима. Прилика да им програмирамо раст физичким подражајима могла би означити поуздану производњу ткива која се могу уградити у тело и вратити функцију органа након тешке болести или озледе”, објашњава машинска инжењерка Риту Раман из МIТ-а. Направа се састоји од малог чипа у којем се налазе лабораторијски узгајене ендотелне ћелије, које иначе облажу унутрашњост крвних судова. Ћелије су уроњене у гел од колагена, једног од кључних протеина у телу. У чип је стављен и сићушни магнет којим се управља помоћу спољних магнета у три димензије. Регулисањем силе којом магнети делују на онај у чипу истраживачи прецизно усмерили смер и начин раста нових крвних жила.
Приступ је, иначе, прилагођена верзија метода који су исти истраживачи користили за стварање вештачких мишића и живаца. Мењањем јачине спољашњег магнетског поља научници су контролисали и дужину и број нових судова. Иако је пројекат у раној фази, почетни резултати много обећавају. „Kључни закључак јесте да растезање крвне жиле напред-назад подстиче раст већег броја нових капилара. Механичке силе имају важну улогу у нашем телу. То значи да сада знамо да узгајити више или мање жила, контролисати њихову дужину и усмерити их у одређеним правцима”, истиче Раман.
Процес стварања нових крвних судова, познат као ангиогенеза, досад се у лабораторијама понављао поступцима који нису омогућавали довољну контролу. „Могуће је користити хемијске сигнале, попут фактора раста, за усмеравање раста жила, али то није довољно прецизно. Зато су потребне друге врсте сигнала које можемо обликовати и помоћу којих можемо изградити ткиво с организованом мрежом жила”, наглашава Раман. Истраживачи су проучили темељне механизме процеса, поновили су експерименте са ћелијама које су генетски измењене тако да им недостаје ген PIEZO1. А он управља јонским каналима који регулишу шта улази у станицу, а шта из ње излази. У овом случају, канал реагује на механички подражај. Експеримент је показао да је без гена PIEZО1 настало знатно мање крвних судова, што доказује да је активација јонских канала кључна. Следећи кораци укључују проверу протока крви кроз вештачки израђене артерије, вене и капиларе. Планира се и узгој ткива око новостворене васкуларне структуре, а почеће се с мишићима. „Сада изучавамо како прецизно обликовање раста крвних жила може помоћи у побољшању функције мишића”, додаје биомедицинска инжењерка Џесика Схах из МIТ-а.
(Илустрација ЕPА)
(Индекс)
