Сильная, самовосстанавливающаяся мышца, выращенная в лаборатории
Оглавление:
- Создание лучшего мышца
- Карманы для восстановления мышечной ткани стволовых клеток
- Мышечные ткани, полученные еще в раннем возрасте
Ученые выращивают скелетные мышцы в лаборатории, которая выглядит и действует как настоящая вещь. В дополнение к сокращению подряд и быстро, эта новая биоинженерная мышца обладает способностью восстанавливаться от повреждений.
«Мысль, которую мы создали, представляет собой важный шаг в этом направлении», - сказал Ненад Бурсак, адъюнкт-профессор биомедицинской инженерии в Университете Дьюка, в пресс-релизе. «Впервые создана искусственная мышца, которая заключает контракты как как родной неонатальной скелетной мышцы ».
рекламаРекламаУзнайте о причинах и симптомах мышечных деформаций »
Создание лучшего мышца
Чтобы построить мышцу, которая идеально может использоваться в реальных приложениях и как инструмент для понимания мышечные болезни, исследователи увеличили мышечные клетки в лаборатории, которые напоминают те, которые влияют на движения, которые мы совершаем во время бега, ходьбы и просто вставания.
Внутри биоинженерной мышцы содержались плотно упакованные и параллельные мышечные волокна, похожие на то, что вы видели в реальных мышцах. Когда исследователи стимулировали эти искусственные мышцы в лаборатории, они функционировали так же, как и их естественные аналоги, сокращаясь в 10 раз сильнее, чем предыдущие биоинженерные мышцы.
РекламаЗатем исследователи вложили выращенные в лабораторию мышцы в специальную камеру на спинах живых мышей. Ученые покрывали область прозрачным стеклом, которое позволяло им контролировать мышцы, когда они созревали и интегрировались в тело животного. Трансплантированная мышца может выживать только в том случае, если организм может обеспечить ее кислородной кровью через кровеносные сосуды.
«Мы могли видеть и измерять в реальном времени, как кровеносные сосуды превращались в имплантированные мышечные волокна, созревая, чтобы сравнять силу своего родного коллеги», - сказал аспирант Марк Юхас, соавтор книги изучение.
РекламаРекламаСтеклянное окно также позволило исследователям визуально измерить силу биоинжиниринга мышц. Исследователи генетически изменили мышечные клетки, чтобы испускать флуоресцентные вспышки света во время спайков в кальциевом уровне клеток, которые происходят непосредственно перед контрактом мышц. По мере того как мышцы усиливались, вспыхивали вспышки света.
Что может вызвать атрофию мышц? »
Карманы для восстановления мышечной ткани стволовых клеток
Кроме того, исследователи разработали метод, который позволил бы мышечным стволовым клеткам восстанавливать новую мышцу, если бы она была повреждена. Хитрость заключалась в создании кармана или ниши - для того, чтобы эти стволовые клетки сателлитов занимались подготовкой к травме мышцы.
«Просто имплантированные спутниковые клетки или менее развитые мышцы не работают, - сказал Юхас.«Хорошо развитые мышцы, которые мы создали, обеспечивают ниши для спутниковых ячеек, в которых они живут, и, когда это необходимо, для восстановления надежной мускулатуры и ее функций».
Эта методика работала, по крайней мере, в лаборатории. Когда исследователи повредили биоинжинированные мышечные клетки токсином, взятым из змеиного яда, спутниковые клетки пришли на помощь, умножившись, чтобы исцелить мышечные волокна.
РекламаРекламаУзнайте больше о исследованиях стволовых клеток »
Мышечные ткани, полученные еще в раннем возрасте
Команда Бурсака не первая, кто выращивает скелетные мышцы в лаборатории. Группа в Университете Питтсбурга работает над методом регенерации мышц и сухожилий в телах людей с тяжелыми травмами.
Однако исследование Герцога сосредоточилось на использовании карманов стволовых клеток, чтобы помочь имплантированным мышцам восстановить себя. Это может привести к тому, что мышцы будут нормально функционировать в теле, где незначительные повреждения от физических нагрузок и травм являются общими.
РекламаВ исследовании Duke, опубликованном вчера в Трудах Национальной академии наук, исследователи работали с очень небольшим количеством биоинженерии мышечной ткани, слишком мало, чтобы быть полезными прямо сейчас для терапии человека. Они намерены продолжить свои исследования и посмотреть, насколько хорошо развитая лаборатория мышца интегрируется с телом после его трансплантации.
«Может ли [вырастить вены и нервы] и восстановить поврежденную функцию мышц?» сказал Бурсак. «Это то, над чем мы будем работать в течение следующих нескольких лет».
РекламаРекламаСвязанные новости: Руководство по переносчикам 3D-печатных печей для хирургов-трансплантатов »
