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

Возрастной стиль без возрастного дресс-кода: как выглядеть стильно после 40-50 лет
«После 50 только неброское» или «Яркое — это для молодых» — уже не работает. Гардероб отражает не цифру в паспорте, а личность. Разберем, как собрать гардероб, который будет выглядеть современно и уместно в любом возрасте.
2 часа назад
Почему ночью болят шея, спина и ноги: причины, о которых многие не догадываются
После тяжелого дня многие сталкиваются с болью в шее, спине или ногах. Неприятные ощущения не только мешают заснуть, но и заставляют некоторых прибегать к обезболивающим препаратам или снотворным. Рассказываем, какие заболевания могут стоять за этими симптомами.
вчера
Цифровое выгорание и синдром «всегда на связи»: как социальные сети меняют нашу психику
Постоянный поток уведомлений, бесконечная лента и негласное ожидание «быть на связи 24/7» незаметно истощают психику. Разбираемся, как привычка всегда быть онлайн влияет на ментальное здоровье и что можно с этим сделать.
вчера
Ментальная измена: 10 признаков, что партнер физически рядом, а мысленно – нет
Многие уверены, что измена начинается с поцелуя, свидания или секса. Однако на практике отношения нередко дают трещину гораздо раньше – в тот момент, когда самым важным человеком для нас постепенно становится кто-то другой.
10 июля 2026
«Когда у сына появились особенности развития, казалось, что каждая минута должна быть посвящена ему»: история о материнском выгорании
Телеведущая, общественный деятель, мама ребенка с РАС Диана Белова рассказала «Красота и здоровье» о том, как не сломаться и почему важно вовремя сказать: «Я больше не могу быть сильной».
9 июля 2026
Показать еще