Американські дослідники розробили новий спосіб створення штучних органів методом тканинної інженерії. У цьому їм допомогла машина для виготовлення солодкої вати, йдеться в публікації в журналі.
Створення штучних органів полягає у формуванні позаклітинного каркасу, або матриксу з природних або штучних полімерів з подальшим заселенням їх клітинами потрібного типу. Одне з найбільш складних завдань при цьому - формування стійкої тривимірної розгалуженої судинної мережі, що забезпечує харчування клітин.
Доцент Університету Вандербільта в Нешвіллі Леон Беллан (Leon Bellan) досліджував волокна солодкої вати, яку виготовив за допомогою звичайної машини з супермаркету. Він дійшов висновку, що діаметр волокон - в середньому 35 мікрометрів - досить близький до діаметра капілярів (близько 10 мікрометрів), причому вони утворюють розгалужену тривимірну мережу. Наявні методики дозволяють отримати мережу мікроканалів в гідрогелі діаметром не менше 100 мікрометрів.
Піддавши машину для виготовлення солодкої вати незначної модифікації, дослідники отримали з її допомогою «вату» з полі-N-ізопропілакриламіду (PNIPAM). Цей полімер відрізняється тим, що нерозчинний у воді при температурі вище 32 градусів Цельсія, і розчинений при більш низькій. Отриману полімерну структуру залили розчином желатину з трансглутаміназою (ферментом, який незворотно перетворює желатин на гідрогель) і людськими фібробластами. Заготівлю штучного органу помістили в інкубатор з температурою 37 градусів Цельсія.
Коли гель сформувався, його охолодили і промили, щоб усунути PNIPAM. Через капілярну мережу почали пропускати розчин, що містить кисень та інші необхідні клітинам речовини. Через тиждень 90 відсотків клітин залишилися живими і нормально функціонували. За словами дослідників, у гідрогелевих «органах» без аналогічної судинної мережі цей показник не перевищує 60-70 відсотків.
Беллан назвав розробку «базовим набором інструментів, яка дозволить будь-якому досліднику просто і недорого створювати судинні мережі, необхідні для харчування штучних нирок, печінки, кістки та інших органів».