Подпишись на нас в соц. сетях!


Как компьютерные программы создают искусственные органы



Сегодня компьютеры – неотъемлемая часть нашей жизни. Неудивительно, что мощные компьютеризированные системы используются в научной деятельности для моделирования тканей и создания донорских тканей. Новое исследование, опубликованное в журнале Cell Systems, сообщает об эксплуатации специальных компьютерных программ и роботов для формирования сложных клеточных структур из плюрипотентных стволовых клеток. Это уникальная технология, способная решить множество проблем, которые в настоящее время затрудняют производство искусственных тканей и органов.
Искусственные органы

Ученые и медики, столкнувшиеся с непоправимыми повреждениями органов, давно хотели узнать, как стимулировать их регенерацию или заменить поврежденные ткани новыми, продлить жизнь больным людям и улучшить качество жизни. Другая не менее важная область исследований включает создание искусственных тканей, которые идентичны таковым в организме. Это помогает понять, как развиваются те или иные болезни и какие лекарства можно использовать для лечения подобных расстройств. Ученые определяют, как направлять развитие стволовых клеток по желаемой схеме для правильного формирования конкретной ткани.

Стволовые клетки

Плюрипотентные («способные к развитию в любую ткань») стволовые клетки – это клетки, которые могут неограниченно делиться или формировать любой орган. Учитывая это свойство, стволовые клетки потенциально способны воссоздать любую поврежденную ткань или орган в организме. Тем не менее, они должны создать правильную модель по мере созревания. В естественной среде ими командует сам организм, а в искусственной – компьютер.

Однако воспроизведение пространственной организации живых тканей в лабораторных условиях является сложной задачей, это самое большое препятствие на пути к мосту между стволовыми клетками и зрелыми функциональными органами. Одним из современных подходов является 3D-печать, которая создает биосовместимую матрицу, на которой стволовые клетки могут делиться, создавая желаемую форму и структуру органа. Однако недавно было обнаружено, что стволовые клетки могут мигрировать с места, где они были заложены, что приводит к проблемам создания ткани и потере функции.

Новая модель

Исследователи из Института Гладстоуна использовали сложные программы, чтобы направить развитие стволовых клеток в правильное русло. Это дает возможность создать новый способ конструирования тканей. Стволовые клетки уже использовались для воссоздания моделей почти всех типов клеток – таких, как клетки мозга, клетки сердца и клетки почек. Они в настоящее время используются в лабораториях, чтобы выяснить, как возникают болезни, и использовать их в качестве трансплантатов у пациентов. Но факт остается фактом: структурно, функционально и биологически эти группы клеток, не являются полностью развитыми, сложными, и не формируют правильно устроенный орган.

Предыдущие исследования показали, что подавление двух генов приводит к тому, что стволовые клетки в пробирке растут в другом расположении. Это помогло ученым создать программу, которая руководит делением клеток и формированием определенной структуры. Теперь осталось разработать конкретные алгоритмы для создания тех или иных тканей, которые нужны – сердца, глаза, почки. Но на это нужны еще многие годы экспериментов, и в будущем, возможно, новые органы можно будет быстро вырастить.





Наши рассылки
 

Актуальные статьи

Эмоциональная карта квартиры: какие зоны требуют особого внимания для душевного равновесия
У каждого дома есть своя «эмоциональная карта» — набор точек, которые влияют на наше настроение, уровень усталости и ощущение комфорта. Разбираемся, на какие зоны стоит обратить внимание на этой карте в первую очередь и почему забота о них напрямую связана с внутренним равновесием.
вчера
Звездный маникюр месяца: вдохновляемся ногтями знаменитостей на февраль
Не так давно завершившийся первый месяц подарил нам не только возможность перезагрузиться, но и целый ряд модных и бьюти-трендов. Конечно же, мы не могли просто проигнорировать большое количество свежих идей в мире дизайна маникюра. Предлагаем вместе с нами изучить, самые интересные варианты покрытия на ногтях звезд и присмотреть подходящий для себя к следующему походу в салон.
вчера
Сколько можно ходить с временной пломбой
Временная пломба — это промежуточный этап лечения, который закрывает зуб до следующего визита к доктору. Но сколько времени можно ходить с временной пломбой в разных ситуациях и что делать, если она треснула или выпала -  об этом нам рассказал стоматолог.
вчера
Секс по телефону: как вести здоровую интимную жизнь в отношениях на расстоянии
Современные реалии порой вынуждают партнеров находиться далеко друг от друга, будь то работа, учеба или жизненные обстоятельства. Но отношения на расстоянии — это не повод отказываться от удовольствия и страсти!
вчера
Холода боятся: 10 продуктов, которые нельзя хранить в холодильнике
Каждый раз, кладя еду в холодильник, хочется верить, что она так сохранится свежей дольше. Однако оказывается, что есть целый ряд продуктов, которые теряют вкус, полезные свойства или вовсе портятся при хранении в холодильнике. Давайте посмотрим, какие продукты стоит держать подальше от холода и почему.
6 февраля 2026
Показать еще