В США в списках на пересадку органов находится более 100 000 человек, некоторые из которых будут ждать годами, чтобы получить орган, а некоторые могут не выдержать ожидания. Даже при хорошем соответствии есть вероятность, что организм человека отторгнет орган.
Чтобы сократить периоды ожидания и снизить вероятность отторжения, исследователи в области регенеративной медицины разрабатывают методы использования собственных клеток пациента для изготовления персонализированных сердец, почек, печени и других органов по требованию.
Обеспечение того, чтобы кислород и питательные вещества могли достичь каждой части недавно выращенного органа, является постоянной проблемой.
Исследователи из Стэнфорда создали новые инструменты для проектирования и 3D-печати невероятно сложных сосудистых деревьев, необходимых для переноса крови по всему органу. Их платформа, опубликованная 12 июня в Science , генерирует конструкции, которые напоминают то, что мы на самом деле видим в человеческом теле, значительно быстрее, чем предыдущие попытки, и способна преобразовать эти конструкции в инструкции для 3D-принтера.
«Возможность масштабирования биопечатных тканей в настоящее время ограничена возможностью создания для них сосудистой сети — вы не можете масштабировать эти ткани, не обеспечив кровоснабжение », — сказала Элисон Марсден, профессор сердечно-сосудистых заболеваний Дугласа М.
и Нолы Лейшман, профессор педиатрии и биоинженерии в Стэнфорде в школах инженерии и медицины и соавтор статьи.
«Мы смогли заставить алгоритм для создания сосудистой сети работать примерно в 200 раз быстрее, чем предыдущие методы, и мы можем создавать его для сложных форм, таких как органы».
Сосудистая сеть на уровне органов Когда кровь перекачивается в орган тела, она перемещается из большой артерии в более мелкие разветвленные кровеносные сосуды, где она может обмениваться газами и питательными веществами с окружающими тканями.
В большинстве тканей клетки должны находиться на расстоянии толщины волоса от кровеносного сосуда, чтобы выжить, но в тканях с высокими метаболическими потребностями, таких как сердце, это расстояние еще меньше — в кубе размером с миллиметр может быть более 2500 капилляров.
Все эти крошечные кровеносные сосуды в конечном итоге снова соединяются, прежде чем покинуть орган.
Эти сосудистые сети не стандартизированы; органы бывают разных форм, и даже между двумя сердцами одинакового размера существует большое разнообразие.
До этого момента создание модели реалистичной сосудистой сети, которая подходит уникальному и сложному органу, было сложным и невероятно трудоемким.
Вместо этого многие исследователи полагались на стандартизированные решетки, которые хорошо работают в небольших моделях тканей, но плохо масштабируются. Марсден и ее коллеги создали алгоритм для создания сосудистых деревьев, которые точно имитируют архитектуру кровеносных сосудов органов, и сделали программное обеспечение доступным для использования любым человеком через свой проект с открытым исходным кодом SimVascular .
Они включили моделирование динамики жидкости, чтобы гарантировать, что сосудистая сеть будет равномерно распределять кровь и успешно сократит время, необходимое для создания сети, при этом избегая столкновений между кровеносными сосудами и создавая замкнутый контур с одним входом и выходом.
«Потребовалось около пяти часов, чтобы создать компьютерную модель дерева для васкуляризации человеческого сердца.
Мы смогли достичь плотности, при которой любая клетка в модели находилась бы на расстоянии около 100–150 микрон от ближайшего кровеносного сосуда, что довольно хорошо», — сказал Закари Секстон, научный сотрудник в лаборатории Марсдена и соавтор первой статьи.
Конструкция содержала один миллион кровеносных сосудов.
«Эта задача ранее не выполнялась, и, вероятно, с предыдущими алгоритмами на ее решение ушли бы месяцы».
Хотя 3D-принтеры пока не способны печатать такую мелкомасштабную и плотную сеть, исследователи смогли разработать и напечатать сосудистую модель с 500 ответвлениями. Они также протестировали более простую версию, чтобы убедиться, что она может поддерживать клетки живыми.
Используя 3D-биопринтер, который печатает живыми клетками вместо смолы или металла, исследователи создали толстое кольцо, загруженное эмбриональными клетками почек человека, и построили сеть из 25 сосудов, проходящих через него.
Они прокачали жидкость, загруженную кислородом и питательными веществами, через сеть и успешно сохранили большое количество клеток в непосредственной близости от сосудистой сети.
«Мы показываем, что эти сосуды можно проектировать, печатать и они могут поддерживать клетки живыми», — сказал Марк Скайлар-Скотт, доцент кафедры биоинженерии и соавтор статьи.
«Мы знаем, что нужно работать над ускорением печати, но теперь у нас есть этот конвейер для очень эффективного создания различных сосудистых деревьев и создания набора инструкций для их печати». Биопечатное сердце Исследователи быстро отмечают, что эти сосудистые сети пока не являются функциональными кровеносными сосудами — это каналы, напечатанные с помощью 3D-матрицы, но в них нет мышечных клеток, эндотелиальных клеток, фибробластов или чего-либо еще, что им нужно для самостоятельной работы.
«Это первый шаг к созданию действительно сложных сосудистых сетей», — сказал Доминик Рютше, научный сотрудник в лаборатории Скайлар-Скотт и соавтор статьи.
«Мы можем печатать их с невиданной ранее сложностью, но они пока не являются полностью физиологическими сосудами.
Мы работаем над этим». Превращение этих конструкций в функционирующие кровеносные сосуды — лишь один из многих аспектов биопечати функционирующего человеческого сердца, над которым работают Скайлар-Скотт и его коллеги.
Они также изучают, как побудить самые маленькие кровеносные сосуды — те, которые слишком малы или слишком близко расположены для печати — расти самостоятельно, улучшая возможности 3D-биопринтеров, делая их более быстрыми и точными, и выращивая огромное количество клеток, которое им понадобится для печати целого сердца.
«Это критически важный шаг в процессе», — сказала Скайлар-Скотт.
«Мы успешно сгенерировали достаточно клеток сердца из человеческих стволовых клеток, чтобы напечатать целое человеческое сердце, и теперь мы можем спроектировать хорошее, сложное сосудистое дерево, чтобы поддерживать их питание и жизнь.
Сейчас мы активно соединяем их: клетки и сосудистую сеть в масштабе органа».
Рубрика: Наука. Читать весь текст на android-robot.com.
Xiaomi представила внедорожники YU7, YU7 Pro и YU7 Max Xiaomi официально представила YU7 – свою вторую линейку электромобилей после Xiaomi SU7. Серия включает три внедорожника: YU7, YU7 Pro и YU7 Max. Осо...
Представлен Xiaomi Civi 5 Pro – камера Leica, 6000 мАч и чип Snapdragon 8s Gen 4 На презентации в Китае компания Xiaomi представила новое пополнение в линейке Civi – смартфон Civi 5 Pro. Устройство получило топовый чип Snapdragon ...
Анастасия Волочкова впервые побывала в Большом театре после скандального увольнения 20 лет назад Анастасия Волочкова впервые за много лет посетила Большой театр, чтобы проститься с хореографом Юрием Григоровичем, который скончался несколько дней ...
"Лопнул имплант". В сети обсуждают, почему Филипп Киркоров попал в больницу В сети обсуждают новости о госпитализации Филиппа Киркорова. Всё началось после того, как телеграм-канал Mash сообщил, что поп-король российской эстр...
Биржа криптовалют Binance Тому, кто хочет торговать криптовалютой, зарабатывая на этом, нужна надёжная биржа. Это обеспечит спокойствие и уверенность в сохранности денег. Сред...
Что такое платеж Роялти? Платеж роялти это регулярное вознаграждение за использование интеллектуальной собственности. Он применяется в сфере франчайзинга и лицензирования. Ро...
Новый ресурс для любителей спортивных соревнований Любителям активного образа жизни стал доступен новый информационный портал - Сравни спортивные новости. Платформа предлагает актуальные сводки, анали...
Где смотреть матчи НБА, КХЛ и других видов спорта? Сегодня болельщики имеют доступ к спортивным трансляциям с любой точки мира, что связано с постоянным развитием цифровых технологий. Чтобы не пропуст...
Поездка с риском для жизни: смолянин «налетел» на неожиданное препятствие на дороге в центре города Крышка люка, на которую наехал молодой человек, больно ударила не только по авто, но и по бюджету горожанина. Максим, герой нашей истории, — об...
Видеоигра Fortnite возвращается в магазин приложений iPhone в США Популярная видеоигра Fortnite вернулась в магазин приложений для iPhone в США, положив конец длительному изгнанию, вызванному юридическим разбиратель...
Google добавляет рекламу в поиск ИИ в битве ChatGPT Google заявила, что начинает встраивать рекламу в свой новый режим искусственного интеллекта для онлайн-поиска. Это стратегический шаг, призванный пр...
Молодежный экофестиваль состоялся в Петербурге на полях НМЭК Санкт-Петербург стал центром притяжения молодых экоактивистов и экспертов: 21 мая здесь прошел масштабный Молодежный экофестиваль «Росатом Экофе...
Воробьёв предложил масштабировать подмосковный сервис подключения объектов к сетям на всю страну По сообщению пресс-службы правительства Подмосковья, инициатива была представлена на заседании президиума Госсовета под председательством президента ...
Аппаратная замена масла акпп Аппаратная замена масла в АКПП предполагает полную замену масла для поддержания работы АКПП и продления срока её эксплуатации. К основным преимуществ...
Специальная мойка Чистый воздух Чистый воздух В мире загрязнение воздуха становится всё более актуальной проблемой, обеспечение чистоты является серьезной задачей. Чтобы улучшить ка...
Топ 5 - Лучшие проекторы с аккумуляторами За яркость проекторов с аккумуляторами приходится переплачивать в 3-6 раз больше по сравнению с обычными моделями, поэтому приобретать такой проектор...
ТОП 5 - Лучшие LED/LASER проекторы для домашних кинотеатров LED/LASER проекторы пока так и не приблизились по ценам к ламповым моделям, а их уже вытесняют большие телевизоры, которые стремительно дешевеют Наст...
Психология Прибыльного Трейдера: ЧЕК-ЛИСТ [подробный план по шагам] Психология трейдера — ключевой элемент, который отличает убыточного «игрока» от стабильного профессионала. Ранее на этом сайте мы уже говор...
Паттерны DBLHC и DBHLC | Price Action Сегодня продолжим рассматривать разворотные паттерны Прайс Экшн — DBLHC и DBHLC. Использовать в трейдинге их совсем не сложно, поэтому эта стра...
Видеоигра Fortnite возвращается в магазин приложений iPhone в США Популярная видеоигра Fortnite вернулась в магазин приложений для iPhone в США, положив конец длительному изгнанию, вызванному юридическим разбиратель...
Google добавляет рекламу в поиск ИИ в битве ChatGPT Google заявила, что начинает встраивать рекламу в свой новый режим искусственного интеллекта для онлайн-поиска. Это стратегический шаг, призванный пр...
Психология Прибыльного Трейдера: ЧЕК-ЛИСТ [подробный план по шагам] Психология трейдера — ключевой элемент, который отличает убыточного «игрока» от стабильного профессионала. Ранее на этом сайте мы уже говор...
Паттерны DBLHC и DBHLC | Price Action Сегодня продолжим рассматривать разворотные паттерны Прайс Экшн — DBLHC и DBHLC. Использовать в трейдинге их совсем не сложно, поэтому эта стра...
Эксперты ждут очередного Золотого мяча для Месси После триумфального выступления на футбольном чемпионате мира в Катаре лидер сборной Аргентины Лионель Месси стал основным претендентом на главную ин...
Топ-5 самых дорогих футболистов РПЛ составляют игроки «Зенита» Пока элитный футбольный дивизион России – Премьер-лига, находится на зимних каникулах, эксперты футбольного финансового рынка обновили ориентировочну...
Эксперты объяснили, почему продажи техники Apple падают по всему миру С начала 2025 года акции Apple упали на 22%, что связано с несколькими серьезными проблемами, с которыми столкнулась компания. Среди основных причин ...
Чистота — залог здоровья: как фильтруют водоёмы в России Чистая вода — здоровая жизнь. Во многих развитых странах очень остро стоит проблема загрязнения воды. А чистая ли она в России?Минусы грязной воды Ни...
Брянские ветераны спецоперации примут участие в «Кубке Защитников Отечества» Брянские ветераны спецоперации примут участие в «Кубке Защитников Отечества» Центрального федерального округа. Сейчас команда региона активно готовит...
Брянские общественники поддерживают действия президента России Директор ассоциаций территориальных общественных самоуправлений Брянской области, помощник депутата Брянской областной Думы Марина Геннадьевна Соболе...
Фондовый рынок, Daily history за 27 мая 2025 г. Индекс Изменение, пункты Цена закрытия Изменение, % NIKKEI 225 192.58 37724.11 0.51 Hang Seng 99.66 23381.99 0.43 KOSPI -7.18 2637.22 -0.27 ASX 200 4...
Валютный рынок, Daily history за 27 мая 2025 г. Валютная пара Цена закрытия Изменение, % AUDUSD 0.64441 -0.62 EURJPY 163.468 0.56 EURUSD 1.13285 -0.56 GBPJPY 194.91 0.7 GBPUSD 1.35092 -0.42 NZDUSD ...
Аниме по Death Stranding находится в разработке Создатель легендарной серии Metal Gear Solid и автор Death Stranding Хидео Кодзима официально подтвердил, что в настоящее время ведётся работа над ан...
Nothing Phone (3) выйдет в июле: первые тизеры Компания Nothing готовится к запуску своего следующего флагманского смартфона — Phone (3). С момента выхода предыдущей премиальной модели прошло два ...
"Говорил, что я страшная и моё место в дурдоме". Вера Полозкова* обвинила бывшего мужа в многолетнем абьюзе Поэтесса Вера Полозкова* рассказала, что много лет была жертвой абьюза со стороны бывшего мужа — бас-гитариста её группы Александра Бганцева. По её п...
Пэрис Хилтон снова раскритиковали из-за её отношения к дочери Пэрис Хилтон, которую часто хейтят из-за её отношения к своим детям, снова столкнулась с критикой.Обсуждения начались после того, как она опубликовал...
Ethereum идёт в отрыв, Биткоин ведёт себя как взрослый Влияние на рынок:2Картина рынкаКапитализация рынка незначительно изменилась за последний день, курсируя вокруг отметки $3.42 трлн. Криптовалюты предп...
Крипторынок откладывает ралли Влияние на рынок:2Картина рынкаКапитализация рынка выросла на 0.5% за последние 24 часа до $3.44 трлн., но это ниже внутридневных пиков вторника у $3...
У миллиона автомобилей Ford может «заглючит» задняя камера Об этом стало известно инженерам американской компании: в некоторых версиях программного обеспечения изображение с камеры зависает, отображается с за...
Росстат раскрыл объемы производства автомобилей в апреле За месяц российские заводы выпустили 69,8 тысячи легковых автомобилей, говорится на сайте Федеральной службы государственной статистики. Это на 11,3 ...
На Пятом канале акция «День добрых дел» для маленького Дениса ПОЖЕРТВОВАТЬ Срочная операция может спасти жизнь шестилетнему Денису из Петербурга. У ребенка врожденный порок сердца. Мальчику тяжело дышать, его ор...
«Проще было умереть»: Агутин вспомнил, как его «лечили» в Сочи от звездной болезни Леонид Агутин рассказал об опасных последствиях звездной болезни. Правда, однажды певца чуть не убили, а хит про босоногого мальчика спас ему жизнь? ...
Фондовый рынок, Daily history за 28 мая 2025 г. Индекс Изменение, пункты Цена закрытия Изменение, % NIKKEI 225 -1.71 37722.4 -0 Hang Seng -123.68 23258.31 -0.53 KOSPI 32.93 2670.15 1.25 ASX 200 -10...
Валютный рынок, Daily history за 28 мая 2025 г. Валютная пара Цена закрытия Изменение, % AUDUSD 0.64223 -0.36 EURJPY 163.487 0 EURUSD 1.12934 -0.35 GBPJPY 194.957 0.04 GBPUSD 1.34683 -0.3 NZDUSD 0....
Мирра Андреева: «Думаю, скоро стану ездить на турниры одна. Может, родители не будут так за меня беспокоиться. Решат: все, она уже может сама» – Пару лет назад на своем первом «Ролан Гаррос» вы шутили, что вообще-то до сих пор подросток, что вам надо бы учиться, но вы вместо этого слишком мн...
Ролан Гаррос. Рублев, Синнер, Зверев, Джокович, Дрэйпер, Фонсека вышли в 3-й круг, де Минаур, Шаповалов выбыли Янник Синнер прошел Ришара Гаске, Новак Джокович – Корентена Муте. Сетка здесь. «Ролан Гаррос» Париж, Франция 25 мая – 8 июня 2025 Турнир «Большого ш...
Датчики в реальном времени количественно определяют биомаркеры для улучшения ухода за ранами Оценка ран медицинскими специалистами в значительной степени основана на визуальном осмотре, который может быть сложным из-за его субъективной природ...
Большие языковые модели испытывают трудности с координацией в социальных и кооперативных играх Большие языковые модели (LLM), такие как модель, лежащая в основе функционирования популярной диалоговой платформы ChatGPT, в настоящее время широко ...
"Всех жён Филиппа мне жаль". Свекровь Насти Ивлеевой высказалась о тяжёлом характере своего сына Филиппа Бегака Мама Филиппа Бегака, которую не позвали на его свадьбу, высказалась о характере сына."Я не традиционная свекровь, всех жён Филиппа мне жаль — у моего...
Наоми Кэмпбелл отметила 55-летие с друзьями и предполагаемым бойфрендом Наоми Кэмпбелл опубликовала в инстаграме* фото с празднования своего дня рождения: 22 мая "чёрной пантере" и одной из самых известных моделей мира ис...
Не Москва и не Питер. Названы регионы с самыми высокими ежедневными расходами туристов Дальний Восток и Северный Кавказ возглавили список российских регионов с самыми высокими средними расходами туристов. К такому выводу пришли эксперты...
РЖД существенно увеличивают число туристических поездов Российские железные дороги существенно увеличивают число туристических поездов. Это следует из графика движения туристических поездов на 2026 год и I...
Как безопасно купить автомобиль: особенности и этапы, плюсы обращения в DSS Group Покупка автомобиля – всегда радостное и в то же время волнительное событие, к реализации которого нужно подходить серьезно и основательно. Чтобы выбр...
Рефинансирование кредитной карты: ключевые преимущества, основные этапы процедуры Кредитные карты являются удобными инструментами, дающими возможность распоряжаться денежными средствами по мере необходимости. Однако вследствие непр...
Фондовый рынок, Daily history за 29 мая 2025 г. Индекс Изменение, пункты Цена закрытия Изменение, % NIKKEI 225 710.58 38432.98 1.88 Hang Seng 315.07 23573.38 1.35 KOSPI 50.49 2720.64 1.89 ASX 200 1...
Валютный рынок, Daily history за 29 мая 2025 г. Валютная пара Цена закрытия Изменение, % AUDUSD 0.6442 0.27 EURJPY 163.886 0.2 EURUSD 1.13686 0.66 GBPJPY 194.423 -0.32 GBPUSD 1.34879 0.14 NZDUSD 0....
«Почему он не в колонии?»: Известный адвокат возмущена «щадящим» условным сроком для Навального Лидеру ФБК в 2017 году продлили испытательный срок до 2020 года. Адвокат Сталина Гуревич вновь призывает МВД обратить пристальное внимание на персону...
Уже отпустили? Экс-глава Раменского района активничал в соцсети после ареста за якобы убийство любовницы Проверка на полиграфе косвенно подтвердила вину Андрея Кулакова, сообщают СМИ. После задержания экс-главы Раменского района, на странице подозреваемо