Эта работа надеется на их показанную свойство бионапечатать конструкции ткани, складывавшиеся из многократных типов живых клеток, скопированных вместе с сосудистой сетью во внеклеточной матрице. Команда Wyss кроме этого ранее продемонстрировала, что эти конструкции могли быть расширены, дабы создать толстый, vascularized конструкции ткани, поддержанные жизнеспособный больше месяца в пробирке.
Сейчас, в тесном сотрудничестве с ученым Roche Энни Моисан, они усилили собственную биопечать и экспертное знание материалов, дабы выстроить функциональную 3D почечную архитектуру, содержащую проживание людских эпителиальных клеток, каковые сглаживают поверхность трубочек в почке. Изучение думается онлайн в издании Scientific Reports.«Текущая работа потом расширяет отечественную платформу биопечати, дабы создать функциональную людскую архитектуру ткани и с технологической и с клинической уместностью», сообщил Льюис, что есть кроме этого доктором наук Hansjorg Wyss Биологически Вдохновленной Разработки в Школе Джона А. Полсона Гарварда Технических и прикладных наук.
3D почечная архитектура, созданная командой Льюиса, подражает ближайшей трубочке, змеиная полая труба, которая есть главной частью каждого нефрона. У каждой людской почки имеется более чем один миллион нефронов, каковые делают жизненную функцию передачи компонентов между мочой и кровью. В скручиваниях ближайших трубочек нефрона 65-80% питательных веществ повторно поглощены и транспортированы от почечного фильтрата назад в кровоток.
Исходя из этого биопечатная 3D почечная архитектура резюмирует весьма мелкое – все же очень важный – подъединица целой почки.Команда Льюиса достигла этого прогресса, приспособив их более ранний подход к биопечати живых клеток, дабы организовать толстые ткани. Применяя настраиваемую, 3D напечатанную силиконовую прокладку как форма, они начинают, снимая спроектированную внеклеточную матрицу в качестве базисного слоя.
После этого, «летучие чернила» (что в конечном итоге сжижается и удаляется из последней архитектуры) напечатаны в замысловатой, извилистой трубчатой форме, аналогичной структуре естественных почечных ближайших трубочек. Эта печатная изюминка тогда заключена в капсулу с другим слоем внеклеточной матрицы.Наконец, вся конструкция охлаждена, летучие чернила удалены, и итог – открытая трубочка, включенная во внеклеточной матрице. Единственное выход и входное отверстие на противоположных финишах трубочки сперва политы средой роста клеток и после этого людскими ближайшими клетками трубочки, каковые скоро начинают придерживаться подкладки открытого канала.
В конечном итоге эти клетки ориентируются в хорошо упакованный монослой, что сглаживает всю длину 3D почечной архитектуры и действует как барьер клетки между внутренним внеклеточной матрицей и люменом трубочки снаружи. Питательные вещества, каковые поливают трубочку через выход и входное отверстие, кормят поддержание и живые клетки их и функциональный больше двух месяцев. Потому, что клетки назревают, 3D почечная архитектура начинает делать те же самые ответственные обязанности как ближайшая трубочка естественного нефрона. Наркотики либо другие факторы смогут быть накачаны через 3D почечную архитектуру, дабы изучить их nephrotoxicity и полные эффекты на ближайшие клетки трубочки.
Авторы Ко-ферста изучения Кимберли Хомен, врач философии, Научный сотрудник Wyss, и Давид Колеский, врач философии, Постдокторант Wyss, выделяет, что самый захватывающий нюанс работы – то, что – на большом растоянии вне имитации форме ближайшей трубочки почки – это – возможное в пробирке модель, которая функционирует как живущая почечная ткань, воображая большой ход вперед от классической 2D клеточной культуры. Команда посвятила громадное упрочнение биологической функции и характеристике структуры модели.В следствии их подход имел возможность в один раз быть расширен и переведен на внедрение либо вспомогательное органом устройство.
В ближащее будущее это может предложить клиницистам определенный для больного инструмент для оценки вариантов лечения либо диагностирования заболеваний и кроме этого дать фармацевтической индустрии сильный метод выяснить, как наркотики воздействуют на функцию и здоровье нефронов почки.«Применение функциональных аналогичных ткани моделей на протяжении преклинических изучений обеспечит беспрецедентное познание ответа препарата, человечески-серьёзного, до клинического развития», сообщил Моисан, Лабораторный Глава в Механистической Безопасности в Roche и авторе этого изучения.Как платформа фальсификации, подход эластичен, масштабируем, и приспосабливаем, означая, что в дополнение к работе для громадных, увеличенных почечных конструкций, команда кроме этого собирается исследовать развитие других типов сложных функциональных людских органов и тканей.«Мы были первоначально нацелены на эту почечную архитектуру, по причине того, что почка воображает такую неотложную клиническую потребность во всем мире», сообщил Льюис. «Тогда как к настоящему времени мы функционирующую подъединицу в почке, мы деятельно расширяем его сложность и метод, дабы разрешить будущему в естественных условиях заявления».
«Данный прогресс в 3D печати живых тканей, каковые резюмируют решающие функции органа Дженнифер и ее командой, открывает новый путь к техническим образцовым совокупностям для разработки лекарственного средства, и для более функциональных происходящих вне целых и организма устройств имплантатов органа в будущее», сообщил Дональд Ингбер, Врач медицины, врач философии, Директор-основатель Университета Wyss, доктор наук Джуды Фолкмена Сосудистой Биологии в Бостоне и Медицинской школе Гарварда Детская профессор и Больница Биоинженерии в МОРЯХ.