Учёные всего мира продолжают экспериментировать с выращиванием искусственных органов и тканей организма. И иногда ткани и органы, полученные искусственным путём, проявляют довольно необычные свойства. Один из таких случаев описан в журнале Science Advances. Оказалось, что клетки сердца, выращенные на подложке из графена, способны сокращаться под действием света. Свет в данном случае управляет электрическими импульсами в клетках, а помогает в этом упомянутая подложка.
Графен – это разновидность углерода. Его кристаллическая решётка представляет собой правильные шестиугольники из атомов. Этот материал является электропроводным, в отличие от стекла и пластика, из которого состоят традиционные чашки Петри – сосуды, в которых обычно выращивают клетки. Учёные заметили, что на графеновом каркасе многие ткани и органы растут значительно лучше, чем в стеклянных и пластиковых сосудах. Объясняется это тем, что электричество играет весьма важную роль в развитии и жизнедеятельности живых клеток. С помощью электрических импульсов клетки обмениваются информацией, электричество лежит в основе нервной деятельности. Электрические импульсы важны и для сердечной мышцы.
На этот раз на лабораторном столе оказались клетки сердца, полученные из клеток кожи. Графен – материал, способный вырабатывать электричество под действием света. Это позволило управлять темпом сокращений клеточной ткани. Для увеличения темпа в несколько раз достаточно было во столько же раз увеличить интенсивность освещения или аналогичным образом увеличить толщину графеновой подложки.
Затем исследователи проверили действие графена на живом сердце. Моделью послужил зародыш рыбки данио рерио, которую часто используют для биологических экспериментов. Часто при изобретении нового материала для исследований некоторая часть клеток гибнет, однако в данном случае всё прошло благополучно – клетки остались живы и здоровы.
Результаты исследований, по мнению исследователей, позволят разрабатывать препараты, нормализующие скорость сердечных сокращений. Учёные говорят, что многие создаваемые медикаменты часто не доходят даже до стадии проверки на животных, потому что искусственные клетки, выращенные в пластиковых и стеклянных сосудах, ведут себя не совсем так, как в живом организме. Новая графеновая подложка позволяет добиться более «реалистичного» поведения клеток. Исследователи даже протестировали на своей конструкции один из таких препаратов – мексилетин, предназначенный для лечения аритмии. Кроме того, изобретение позволит разрабатывать и совершенствовать устройства для контроля над работой сердца и даже создавать вещества, избирательно уничтожающие раковые клетки.
Гарантия
Сервис
Подбор
Госзакупки
