Текущие методы биоинженерии, включая 3D печать, не смогут изготовить разветвляющуюся сеть кровеносных сосудов вниз к капиллярному масштабу, каковые требуются, чтобы поставлять кислород, питательные вещества и существенные молекулы, требуемые для надлежащего роста ткани. Чтобы решить эту проблему, мультидисциплинарную исследовательскую группу в Вустерском политехническом университете (WPI), Висконсинском университете в Мадисоне и Арканзасе Джонсборо национального университета удачно обратились к фабрикам.
Они информируют о собственных начальных итогах в газете «Пересекающиеся королевства: Используя decelluralized фабрики как perfusable леса разработки ткани», изданные онлайн перед выпуском в мае 2017 издания Biomaterials.«Растения и животные эксплуатируют существенно разные подходы к транспортировке жидкостей, химикатов и макромолекул, все же в том месте удивляют неспециализированные черты в их сосудистых сетевых структурах», написали авторы. «Развитие decellularized фабрик для лесов открывает потенциал для новой отрасли науки, которая исследует мимикрию между растениями и животными».В ряде опытов, команда культивированные клетки людской сердца избиения на страницах шпината, каковые были лишены растительных клеток. Они текли жидкости и микробусинки, подобные в размере к людским клеткам крови через шпинатную васкулатуру, и они отобрали шпинатные вены с клетками человека та линия кровеносные сосуды.
Эти изучения доказательства понятия раскрываются, дверь в использование многократного шпината уезжает, чтобы вырастить слои здоровой сердечной мускулы, чтобы лечить больных сердечным приступом.Другие decellularized фабрики имели возможность являться базой для многих разработок разработки ткани. «У нас имеется намного больше работы, чтобы сделать, но до сих пор это очень перспективно», сказал Гленн Годетт, доктор философии, преподаватель биоинженерии в WPI и соответствующем авторе статьи. «Адаптация богатых фабрик, каковые фермеры выращивали в течение тысяч лет для применения в разработке ткани, имела возможность решить массу проблем, ограничивающих область».
В дополнение к Годетт исследовательская пара WPI включает Таню Доминко, доктора философии, DVM, биотехнологии-доктора наук и адъюнкт биологии, кто изучает молекулярные механизмы развития клетки человека; Памела Витэрс, доктор философии, биотехнологии и учитель биологии, биолога завода; и Марша Ролл, доктор философии, адъюнкт-профессор биоинженерии, что сосредотачивается на разработке ткани васкулатуры. Совместная команда также включает стволовую исследователей клетку и людскую биологии завода в Висконсине и Арканзасе. «Этот проект говорит с важностью междисциплинарного изучения», сказала Годетт. «В то время, в то время, когда у Вас имеется люди с различными экспертными знаниями, прибывающими в проблему с разных мнений, новые ответа смогут показаться».Первый создатель газеты – Джошуа Джерслэк, аспирант в лаборатории Годетт, что помог проектировать и совершить испытания, и кто развивал действенный процесс для удаления растительных клеток от листьев шпината при течении или «поливании» моющего раствора через вены листьев. «Я сделал работу decellularization над людскими сердцами прежде и в то время, в то время, когда я посмотреть на шпинатный страницу, его база напомнила мне об аорте. Так, я думал, давайте польем прямо через базу», сказал Джершлэк. «Мы не были уверены, что это будет трудиться, но это выяснилось достаточно легким и воспроизводимым.
Это трудится на многих вторых фабриках».То, в то время, в то время, когда растительные клетки смыты, что остается, имеется структурой, сделанной, первым делом, из целлюлозы, натуральное вещество, которое не вредно для людей. «Целлюлоза биологически совместима (и) употреблялась в огромном разнообразии регенеративных приложений медицины, таких как разработка ткани хряща, разработка костной ткани и исцеление раны», написали авторы.В дополнение к страницам шпината команда удачно удалила клетки из петрушки, Artemesia annua (сладкая полынь), и арахис волосатые корни.
Они ожидают, что техника будет трудиться со многими видами растений, каковые могли быть приспособлены к особым изучениям регенерации ткани. «Лист шпината имел возможность бы лучше подойти для высоко-vascularized ткань, как сердечная ткань, тогда как цилиндрическая полая структура стебля Недотроги capensis (jewelweed) имела возможность бы лучше удовлетворить артериальной пересадке ткани. В противном случае сосудистые колонки древесины имели возможность бы быть нужными в разработке кости из-за их относительной силы и конфигураций», написали авторы.Используя фабрики, вследствие того что основание для разработки ткани также обладает экономическими и экологическими преимуществами . «Эксплуатируя мягкую химию лесов растительной ткани, мы имели возможность обратиться ко многим большой стоимости и ограничениям синтетического продукта, сложных композиционных материалов.
Растения смогут быть легко выращены, используя хорошие сельскохозяйственные методы и под окружающей средой, которой руководят. Объединяя безвредную для окружающей среды растительную ткань с основанным на обливании decellularization, мы показали, что вероятно стабильное ответ для pre-vascularized лесов разработки ткани».
В WPI изучение продолжается в течении нескольких линий, Годетт сказала с изучениями, чтобы оптимизировать процесс decellularization и позже характеризовать, как различные типы клетки человека растут, в то время как они присоединены и вероятно кормятся, находящиеся в заводе леса. Кроме этого, разработка вторичная сосудистая сеть для оттока и жидкостей крови от людской ткани будет исследоваться.
7 апреля 2017 Gershlak представит ранние результаты и разработку как приглашенный спикер в Национальной Академии Изобретателей вступительная Студенческая Инновационная Витрина в Бостоне, где он детализирует работу больше чем для 200 опытных изобретателей и технологических лидеров коммерциализации.