Cercetătorii MIT au dezvoltat vase de sânge artificiale folosind magneți

Adaugă-ne ca sursă preferată

Urmărește-ne in Discover

Cercetătorii au dezvoltat vase de sânge artificiale folosind magneți. Oamenii de știință speră ca, într-o zi, să poată înlocui organele și țesuturile afectate de boli cu variante create în laborator. Însă reproducerea unor structuri biologice complexe este o provocare uriașă, mai ales în cazul rețelelor de vase de sânge.

Cele mai fine vase, capilarele, au un diametru de numai aproximativ 0,005 milimetri, de aproape 34 de ori mai subțiri decât un fir de păr, și permit trecerea globulelor roșii doar una câte una.

Acum, o echipă de cercetători de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT), din SUA, a dezvoltat o metodă care permite formarea vaselor de sânge cu o precizie mult mai mare decât tehnicile existente.

Rezultatele au fost publicate în revista PNAS.

Cercetătorii au dezvoltat vase de sânge artificiale folosind magneți. Cum au procedat?

Crearea unei rețele bine organizate de vase este esențială pentru orice organ sau țesut cultivat în laborator, deoarece capilarele transportă oxigenul și substanțele nutritive către celule. Noua metodă folosește forțe magnetice pentru a întinde și orienta delicat celulele care formează pereții vaselor de sânge.

Cercetătorii au dezvoltat vase de sânge artificiale folosind magneți. Aceștia au creat un mic cip care conține celule endoteliale, suspendate într-un gel de colagen, una dintre cele mai importante proteine structurale din organism. În interiorul cipului au plasat un magnet minuscul, controlat cu ajutorul mai multor magneți externi. Prin modificarea intensității și direcției câmpului magnetic, echipa a reușit să controleze modul în care se formează noile vase de sânge.

Metoda reprezintă o adaptare a unei tehnologii pe care aceeași echipă a folosit-o anterior pentru dezvoltarea de mușchi și nervi artificiali.

Un pas important către fabricarea de organe artificiale

Experimentele au arătat că întinderea repetată a vaselor stimulează formarea unui număr mai mare de capilare. În plus, cercetătorii au putut controla atât lungimea, cât și numărul vaselor nou apărute, ceea ce oferă un nivel de precizie imposibil de obținut prin metodele clasice, scrie ScienceAlert.

Procesul de formare a vaselor de sânge, numit angiogeneză, poate fi recreat și prin imprimare 3D sau prin cultivarea celulelor în vase Petri, însă aceste tehnici oferă un control limitat asupra organizării rețelei vasculare. Noua abordare ar putea depăși această limitare.

Echipa a investigat și mecanismul biologic din spatele fenomenului. Cercetătorii au repetat experimentele folosind celule modificate genetic, în care gena PIEZO1 fusese dezactivată. Această genă controlează canale ionice sensibile la presiunea mecanică, care reglează schimbul de substanțe dintre celulă și mediul înconjurător.

În lipsa genei PIEZO1 s-au format mult mai puține vase de sânge, ceea ce indică faptul că activarea acestor canale este esențială pentru angiogeneză.

Următorul obiectiv al cercetătorilor este să verifice cât de eficient circulă sângele prin vasele create și să construiască în jurul lor țesuturi și organe funcționale, începând cu țesutul muscular. Dacă metoda se va dovedi eficientă, ea ar putea reprezenta un pas important către fabricarea de organe artificiale capabile să înlocuiască țesuturile distruse de boli sau traumatisme.

Vă recomandăm să citiți și:

Ce ar putea dezvălui lacrimile despre creierul tău?

Cum poate fi liniștită mintea? Cinci metode susținute de cercetările din psihologie și neuroștiințe

Mintea flexibilă: de ce acceptarea incertitudinii reduce anxietatea și stresul

Ce se întâmplă în creier după o despărțire? De ce „inima frântă” nu este doar o metaforă