Новаторы Университета МИСИС создали биомодели мышечной ткани, которые в будущем откроют новые горизонты в восстановлении после сложных травм и помогут революционизировать тестирование лекарств.
Регенерация мышц: вызовы и перспективы
Значительные повреждения скелетной мышцы (более 20% массы) преодолевают естественные возможности организма к восстановлению. Традиционный метод аутотрансплантации сталкивается с проблемами дефицита донорской ткани и риском для области забора. Имплантация биоискусственных мышечных эквивалентов, выращенных в лабораторных условиях, является перспективным ответом на эти сложности.
Будущее медицины в НИТУ МИСИС
«Ученые НИТУ МИСИС вновь предлагают решения, способные качественно изменить жизнь огромного числа людей. Направление биоинженерии становится ключом к персонализированному созданию мышечных структур, улучшающих функцию тканей, активирующих их восстановление и уменьшающих зависимость от трансплантаций», — с оптимизмом заявляет ректор Алевтина Черникова.
Технология создания биоимплантов
«Создание индивидуализированных имплантатов для пациентских нужд требует времени, но первые результаты лаборатории уже светят очень обнадеживающе. Наши биоимитирующие материалы со сложными трехмерными клеточными сфероидами — это отличная основа для управляемого роста миобластов и образования мышечных структур», — делится перспективным видением глава лаборатории Елизавета Кудан.
Инновации в электроформовании полимеров
Подбор подходящих биосовместимых, разлагаемых и проводящих полимеров для тканевых каркасов — сложная задача. Успех зависит от использования водорастворимых полимеров, способных удержать сфероиды и сохранить структуру в период созревания клеток. Уникальность метода — создание материалов с ориентированными волокнами и клеточными сфероидами, распределенными по всему объему.
Значимость разработки для фармацевтики
По словам Екатерины Иванцовой, автора проекта, «электроформование с инкапсуляцией сфероидов — революционный путь к конструкциям, стимулирующим миогенез и обеспечивающим направленное клеточное развитие. Синергия взаимодействий клеток между собой и с волокнистой матрицей открывает уникальные возможности для тканевой инженерии».
Оптимизация тканевых биомоделей
Достижение оптимальной плотности сфероидов требует учета ряда факторов. Чрезмерная концентрация ускоряет формирование плотной ткани, но повышает риск гипоксии в центре и утяжеления структур. Последнее приводит к их быстрому осаждению в процессе создания, препятствуя равномерному распределению компонентов в матриксе.
Перспектива для медицины и фармакологии
Создание биомиметических мышц прокладывает путь для эффективного и персонализированного анализа лекарственных средств. Это открывает перспективу уменьшения испытаний на животных, ускоренной разработки терапевтических препаратов и в конечном итоге оптимизации лечения пациентов, создавая будущее без ограничений для посттравматической реабилитации.
Источник: scientificrussia.ru
