Запчастини для людини: які штучні органи незабаром зможуть замінити донорські?

Завдяки сучасним технологіям, наука протезування отримала значний поштовх у розвитку. Учені вже здатні створювати біопротези різних частин тіла, і тепер зайнялися розробкою більш складних внутрішніх органів людини, таких як серце, печінка та мозок.

ПІДСТАВИ ДЛЯ ОПТИМІЗМУ. Дослідження в області створення «запчастин» до людського тіла, які за структурою і функціоналом нічим не будуть відрізнятися від біологічних, вже дозволяють своєчасно «відремонтувати» організм, вражений важкою хворобою або віковими змінами.

НАДІЯ НА ДРУК. Базова технологія «вирощування органів» (або «тканинної інженерії») полягає у використанні ембріональних стовбурових клітин для отримання спеціалізованих клітин тієї чи іншої тканини. Ці клітини потім поміщаються всередину структури сполучної міжклітинної тканини, що складається переважно з білка коллагена.Таким чином забезпечується заповнення клітинами всього обсягу вирощуваного органу.

Матрицю з колагену можна отримати шляхом очищення від клітин донорської біологічної тканини або створити її штучно з полімерів, що біоруйнуються. У матрицю вводяться клітини, поживні речовини і фактори росту, після чого клітини формують єдиний орган або «латочку», покликану замінити собою уражену частину. Утім, біопринтер дозволяє «вирощувати» тканини без застосування матриць. Наприклад, апарат Organovo здатний роздрукувати фрагменти тканин, що містять 20 і більше клітинних шарів з клітин різних типів, об’єднаних міжклітинною тканиною і мережею кровоносних капілярів.

М’ЯКЕ СЕРЦЕ. До минулого року ідея створення «м’якого серця» здавалася медикам та інженерам фантастикою. Та в липні 2017 року з допомогою технології 3D-друку розробникам зі Швейцарії вдалося створити перше повністю м’яке штучне серце, яке функціонує за принципом справжнього органу. Перекачування рідини і скорочення в штучному органі забезпечують повітряні насоси. Прототип із силікону надрукували за кілька годин. Серце важить 390 грам і має два шлуночки.

Подібне серце поки що не призначене для реальної імплантації людині, оскільки витримує тільки кілька тисяч ударів.

НАДРУКУЙТЕ МЕНІ ПЕЧІНКУ! Німецький медичний стартап Cellbricks має намір друкувати за допомогою 3D-принтера органи для трансплантації. Першою пробою стало створення повноцінної печінки – фізіологічної моделі, яка виконує всі функції органу.

КИШЕЧНИК. Незважаючи на оманливу простоту, кишечник – складний орган з різноманітними функціями: він перетравлює їжу, всмоктує отримані поживні речовини, забезпечує перистальтику (просування харчової маси з травними соками), оновлює своє епітеліальне вистилання, виробляє захисний слиз. Для цього йому необхідна розвинена нервова система.

Лабораторія в Медцентрі дитячої лікарні Цинциннаті виростила повноцінну тканину кишки з функціонуючою нервовою системою, повторюючи природний ембріональний розвиток кишечника. Створений таким чином орган вже успішно пересадили мишам.

ХОЧУ БАЧИТИ! Учені зі Школи інженерних і прикладних наук Гарварду створили штучне око з електронним управлінням. Пристрій здатний розрізняти навколишні об’єкти і реагує на рух.

Металінза функціонує за принципом звичайного людського ока: фокус наводиться за допомогою стиснення або розтягування лінзи. Очікується, що винахід дозволить коректувати дефекти спектра бачення.

Читайте також: ЗАЛОЖНИКИ ТИШІ: ЧИ ЗАВЖДИ ОПЕРАЦІЯ ПОВЕРТАЄ СЛУХ?

 

А МОЗОК – СЛАБО? Заміна мозку – мабуть, найбільш фантастична ідея в сфері протезування. Проблема в тому, що мозок – неймовірно складна структура. Відомо, з чого він складається, але зовсім небагато відомо про те, як саме він функціонує.

Проблема штучної регенерації мозкової тканини посилюється тим, що мозок складається з безлічі типів нервових клітин, і всі вони певним чином розташовані в тривимірному просторі. І це розташування необхідно відтворити.

Японцям вдалося виростити тривимірні структури нервової тканини, першою з яких стала отримана з ембріональних стовбурових клітин мишей сітківка ока. Наступним досягненням став аденогіпофіз, який не просто повторює структуру природного, але і виділяє при пересадці миші необхідні гормони.

Зрозуміло, до повнофункціональних імплантів нервової тканини, а тим більше ділянок людського мозку, ще дуже і дуже далеко.

РОБИМО РАК. Так, виявляється, існує потреба не тільки в штучних органах, але і в ракових пухлинах. З їх допомогою фахівці досліджують властивості ракових клітин – це дозволяє ефективніше працювати над ліками від однієї з найстрашніших хвороб у світі.

Читайте також: ВІДДАЙ СВОЄ СЕРЦЕ: У МОЗ РОЗПОВІЛИ, У КОГО ПІСЛЯ СМЕРТІ ЗАБЕРУТЬ ОРГАНИ

 

 

Поделиться

Читайте на ETCETERA

Залишити коментар

Увійти через соціальний аккаунт

Самое важное — в одном письме. Новости, реформы, аналитика — коротко и по сути.

Подпишись, чтобы быть в курсе.

Узнавай всё самое интересное первым — следи за нашими новостями в соцсетях

Спасибо, я уже с вами