Навигация по сайтуНавигация по сайту

Напечатанные на 3D-принтере яичники восстанавливают репродуктивную функцию у мышей

21 мая 2017г. в 00:19 | Медицинские новости
Недоразвитые яйцеклетки мышей в слоях скаффолда из желатина

Поклонники 3D-печати верят, что потенциал ее медицинского применения неограничен и способен революционизировать область здравоохранения. Только подумайте о напечатанной на 3D-принтере коже, ушных раковинах, костном скаффолде и сердечных клапанах. Технологии достигли такого уровня, что яичники-протезы, сделанные из желатина, позволяют мышам зачать и произвести на свет здоровое потомство. Однажды подобные сконструированные яичники помогут восстановить репродуктивную функцию бесплодных людей, переживших рак и прошедших облучение и химиотерапию, что стало причиной их неспособности к деторождению и зачатию.

Это знаковое исследование является «значительным продвижением в сфере применения биоинженерии с целью восстановления тканей репродуктивных органов», - сообщает Мэри Зелински (Mary Zelinski), являющаяся репродуктологом в Орегонском национальном центре исследования приматов, США, и не принимавшая участие в данном исследовании.

Исследователи использовали 3D-принтер с насадкой, позволяющей совершать работу с желатином, полученным из коллагена, который является естественной составляющей яичников у животных. Ученые выстроили яичники, печатая различные последовательности из перекрывающих друг друга волокон желатина на предметном стекле. Чем-то похоже на строительство деревянных домиков с помощью спичек, только в миниатюре: размер каждого скаффолда равнялся всего 1,5х1,5 миллиметров. После успешной печати исследовательская команда осторожно поместила фолликулы яичника мышей - сферические структуры, содержащие растущую яйцеклетку, окруженную продуцирующими гормоны клетками, - в эти скаффолды. Через 8 дней скаффолды, которые были наиболее плотно напечатаны, служили пристанищем для бо́льшего количества уцелевших фолликулов, и такой результат исследовательская команда приписывает тому факту, что у фолликулов яичников была лучшая физическая поддержка.

После этого исследователи протестировали функционирование более плотно напечатанных скаффолдов in vivo, то есть в живых мышах. Ученые сделали 2-миллиметровые отверстия внутри скаффолдов и поместили в них по 40-50 фолликулов, создавая тем самым «биопротезные яичники». Затем они хирургическим путем изъяли яичники из семи особей мышей и пересадили им яичники-протезы. Некоторое время спустя исследовательская команда удостоверилась в том, что через помещенные в организм подопытных мышей скаффолды начала проходить кровь, как было бы с нормальными органами. Васкуляризация (образование новых сосудов) является критическим этапом, так как с помощью кровеносной системы к фолликулам поступает кислород и питательные вещества, а производимые в фолликулах гормоны, в свою очередь, могут беспрепятственно циркулировать по всему организму.

Исследователи позволили подопытным мышам зачать потомство, после чего 3 самки произвели на свет здоровый помет, как сообщают ученые в своем отчете для научного журнала “Nature Communications”. У матерей, давших потомство, естественным образом выработалось молоко, что свидетельствует о том, что помещенные в скаффолды фолликулы поддерживали нормальный уровень гормонов.

Исследовательская команда надеется, что подобные биопротезные яичники могут однажды быть внедрены в организм человека с целью восстановления репродуктивной функции с использованием ранее извлеченных фолликул самого пациента или образцов донора. Но до этого пройдет еще много времени. Как сообщает Николас Сиго (Nicolas Sigaux), хирург, занимающийся разработкой способов медицинского применения технологии 3D-печати в медицинском центре во Франции, скаффолды яичников для людей необходимо будет специально конструировать, чтобы они были способны продуцировать кровеносные сосуды и пропускать кровь, а это весьма затруднительно ввиду сравнительно большого размера, и эту трудность придется преодолеть любой крупной «напечатанной» части тела: «Васкуляризация является главным ограничением в печати крупных частей функциональных тканей». Хирург утверждает, что, как только эта проблема будет решена, с помощью 3D-печати можно будет производить готовые для пересадки органы.

Похожие статьи

Вперед Назад

Комментарии

Комментарии отсутствуют

Выберите себе хорошего специалиста!

Понравилось? Поделитесь с друзьями или разместите у себя: