Biolozi iz Sibira stvorili umjetne krvne žile

Global Look Press
Minijaturne „krvne žile“ su kombinacija nano-materijala i vlastitih stanica pacijenta koji treba transplantaciju.

Koristeći kombinaciju nano-materijala i ljudskih stanica, sibirski znanstvenici su dizajnirali umjetne krvne žile. Njihova sličnost s ljudskim krvnim žilama će smanjiti mogućnost odbacivanja od strane imunološkog sustava, te će pomoći da se izbjegnu upale i krvni ugrušci.

 

Žive stanice

Mnogi stručnjaci u tkivnom inženjeringu diljem svijeta, posebice u SAD-u, Velikoj Britaniji i Njemačkoj, rade na razvoju umjetnih krvnih žila. Neke stvaraju od stanica janjadi, dok se druge rade pomoći 3D pisača.

Znanstvenici sa Sveučilišta u Novosibirsku i Instituta za citologiju i genetiku predložili su drugu metodu – da se ne koriste samo umjetne krvne žile, već da ih se napuni sa živim stanicama.

Rezultat se temelji na membranama od biološki razgradivog poliestera – polikaprolaktona i hitozana – koji se može dobiti iz egzoskeleta člankonožaca. Znanstvenici su ih napunili stanicama ljudskog srca – endotelnim stanicama koje oblažu krvne žile i glatkomišićnim stanicama koje stvaraju tonus krvnih žila.

 

Jake krvne žile

„Kombinacija odabranih stanica čini transplantat snažnim i izdržljivim“, rekla je studentica Državnog sveučilišta u Novosibirsku Anna Smironova, sudionica istraživanja. „Mješavina hitozana i polikaprolaktona ima svoje prednosti. Hitozan ima fantastične biološke karakteristike: ne provocira imunološki odgovor, biokompatibilan je kada se presadi u tijelo i ima antimikrobna svojstva. No materijali koji se izvode iz njega nisu dovoljno jaki.“

Zato su znanstvenici pomiješali hitozan s polikaprolaktonom koji kompenzira taj nedostatak. Ova je mješavina mnogo jača od svake komponente zasebno.

Nakon niza eksperimenata, istraživači su izračunali optimalni omjer komponenata za najučinkovitije generiranje tkiva na površini membrane. Ispostavilo se da ljudske stanice nakon kolonizacije zadržavaju svoja funkcionalna svojstva.

Uslijedili su eksperimenti na miševima i nove su žile implantirane u aorte. Testovi su potvrdili da su transplantati ispunjeni stanicama dovoljno snažni da reagiraju na promjene u krvnom tlaku.

„Ultrazvučni pregled i magnetska rezonancija su potvrdili da nakon implantacije, i tijekom čitavog trajanja eksperimenta, aorta miševa ostaje prohodna i da se pulsirajući protok krvi zadržava u implantatu”, rekla je Smirnova.

Histološka analiza pokazuje da nakon bilo kojeg vremenskog razdoblja - dva tjedna ili 24 tjedna - modificirani transplantati nastavljaju formirati potrebne funkcionalne slojeve stanica i integrirati se u okolno tkivo. Sibirski znanstvenici će nastaviti svoja istraživanja.