Ещё прицельнее: микророботы доставят стволовые клетки точно по адресу

0
129

Фото, полученное с помощью растрового электронного микроскопа, демонстрирует сферического микроробота с прикреплёнными к нему человеческими стволовыми клетками.

Фото Jeon et al., Sci. Robot. 4, eaav4317 (2019).

Микророботы в виде завитка с зафиксированными на них дифференцированными нейронами (оранжевый цвет).

Фото Jeon et al., Sci. Robot. 4, eaav4317 (2019).

Работы по изучению стволовых клеток показывают перспективность их применения для лечения самых разных состояний, начиная от аутоиммунных заболеваний и заканчивая последствиями тяжёлых травм. Одно из важнейших условий успешного лечения стволовыми клетками – доставка их "точно по адресу".

Несмотря на множество разработок и экспериментов, проводимых учёными в этой области, в широкой практике способ доставки стволовых клеток в нужное место организма остаётся неизменным – с помощью инъекции.

В ряде случаев это представляет проблему, ведь во многие анатомически сложные и труднодоступные области тела сделать инъекцию бывает непросто. Кроме того, такой метод введения может грозить повреждением тканей и возникновением различных осложнений.

Ещё один немаловажный фактор, побуждающий учёных искать новые пути доставки стволовых клеток, – их малая выживаемость при инъекционном пути введения.

Именно этим вопросом занялась международная команда учёных из нескольких исследовательских центров Южной Кореи и Швейцарии. В своих прежних изысканиях исследователи уже пытались решить проблему доставки различных веществ в организм человека, вводя крошечных микророботов прямо в кровеносное русло.

В новой работе эксперты решили опробовать подобный подход для переноса стволовых клеток. Эксперимент показал, что микророботы, управляемые магнитным полем, могут переносить стволовые клетки точно к цели, максимально сохраняя их жизнеспособность.

С помощью метода лазерной стереолитографии экспериментаторы создали роботов различных форм: сферических и в виде завитка или спирали. Роботы управлялись внешним магнитным полем, а для наилучшего сцепления со стволовыми клетками имели пористую поверхность.

Используя разработанную систему, учёные вводили микророботов с разными типами стволовых клеток на борту в культуру тканей печени, в кусочек живой ткани с кровеносными сосудами и в препарат желудочка головного мозга крысы.

Видеоролик демонстрирует перемещение микророботов в образце ткани с кровеносными сосудами. Видео Jeon et al., Sci. Robot. 4, eaav4317 (2019).

Множество тестируемых материалов позволило посмотреть, как будут вести себя микророботы в самых разных по типу и сложности строения тканях и органах.

Для того чтобы проверить, насколько хорошо и точно работает такая адресная доставка в живом организме, учёные "нагрузили" микророботов человеческими стволовыми клетками и внедрили их в брюшную полость мыши. Микророботы показали хорошую управляемость и "отзывчивость" на воздействие магнитного поля.

Микророботы в виде завитка с зафиксированными на них дифференцированными нейронами (оранжевый цвет).
Фото Jeon et al., Sci. Robot. 4, eaav4317 (2019).

Исследователи подчёркивают, что результаты их работы пока предварительные. В дальнейшем необходимо проверить безопасность предложенного метода, а также разработать способ управления роями подобных машин в теле человека.

Кроме того, на данный момент единственный способ определить положение микроробота в живом организме – использовать магнитный резонанс. А такая техника может вносить помехи в процесс управления.

Подробнее с результатами работы международной группы исследователей можно ознакомиться, прочитав научную статью в журнале Science Robotics.

К слову, авторы "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали и о других высокотехнологичных вмешательствах, способных в корне изменить диагностику и лечение тяжёлых заболеваний.

Следите за новостями науки, подписывайтесь на наши группы в социальных сетях: ВК, Facebook, twitter, "Одноклассники". Есть мы и в Яндекс.Дзене.

Мы продолжим держать вас в курсе последних открытий и изобретений, а пока предлагаем прочесть каким ещё способом учёные доставляют стволовые клетки в организм мышей и как редактирование генов стволовых клеток поможет излечить ВИЧ.

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here