Во всех многоклеточных организмах, включая людей, клетки образуют собственный внеклеточный матрикс. Но в лаборатории ученые, пытающиеся вырастить ткань, должны обеспечить основу, за которую клетки могли бы цепляться по мере роста и размножения.
Эта искусственно созданная ткань может восстанавливать или заменять практически любую часть нашего тела.Обычно исследователи конструируют каркасы из синтетических материалов или природных веществ животных или человека.
У всех есть свои сильные и слабые стороны, но никакие каркасы, выращенные в чашке Петри, не смогли имитировать высокоорганизованную структуру матрицы, созданной живыми существами, по крайней мере, до сих пор.Фэн Чжао из Мичиганского технологического университета убедил фибробласты, клетки, составляющие внеклеточный матрикс, создать именно такой хорошо организованный каркас. Его волокна имеют диаметр всего 80 нанометров, как волокна в натуральной матрице.
А поскольку ее каркас состоит из клеток, он состоит из той же сложной смеси полностью натуральных белков и сахаров, которые присутствуют в организме. Кроме того, его нановолокна так же хорошо выравниваются, как только что причесанные волосы.Хитрость заключалась в том, чтобы сориентировать клетки на нано-решетке, которая управляла их ростом и созданием каркаса.
«Ячейки сделали свою работу», — сказал Чжао. «Материал, который они сделали, довольно однороден, и, конечно же, он полностью биологический».Стволовые клетки, помещенные на ее каркас, процветали, и это имело дополнительное преимущество, вызывая очень низкий иммунный ответ.
«Мы думаем, что у этого есть большой потенциал», — сказала она. «Я думаю, мы могли бы использовать это для создания более мягких тканей, таких как кожа, кровеносные сосуды и мышцы».Работа описана в статье «Высоко выровненный нанофиброзный каркас, полученный из децеллюляризованных фибробластов человека», соавтором которого являются Чжао, научный сотрудник Ци Син и студент Калеба Фогта из Мичиганского технологического университета и Кам В. Леонг из Университета Дьюка, опубликованный 29 января в журнале Advanced Функциональные материалы.
Чжао разработал проект. Син и Фогт сделали свою работу, а Леонг разработал матрицу для роста клеток.