Z liści szpinaku wyhodowano tkankę ludzkiego serca

Monika Piorun
24.03.2017 11:34
Z liści szpinaku wyhodowano tkankę ludzkiego serca
fot. Amerykanie wyhodowali tkankę serca na liściach szpinaku

Bioinżynierom ze Stanów Zjednoczonych po serii eksperymentów naukowych udało się wykorzystać liście bogatego w tlen i składniki odżywcze szpinaku do stworzenia tkanek ludzkiego serca. Ich odkrycie może pomóc w leczeniu pacjentów po zawałach.

Współczesna medycyna w coraz większym stopniu bazuje na druku 3D. Niestety materiały kompozytowe zwykle nie są najwyższej jakości. Techniki bioinżynieryjne nie pozwalają jeszcze na tworzenie sieci naczyń krwionośnych dostarczających tlen lub składniki odżywcze, które są niezbędne do tego, by tkanki prawidłowo rosły.

Zobacz także

Naukowcy z trzech amerykańskich uczelni: Politechniki Worecester, Uniwersytetu Stanowego Arkansas w Jonesboro oraz Uniwersytetu Wisconsin w Madison wpadli na pomysł, by zamiast tworzyć sztuczne i niedoskonałe materiały kompozytowe, wykorzystać to, do dała nam natura. Sieci naczyń w świecie roślin i zwierząt wykazują zaskakujące podobieństwo do ludzkich tkanek, jeśli chodzi o transport cieczy, makrocząstek oraz związków chemicznych.

Mimo niewielkich różnic zasada ich działania jest niemal taka sama, jak u człowieka, dlatego badacze postanowili skorzystać z roślinnego "rusztowania" do wyhodowania ludzkich tkanek serca. 

W przyrodzie od dawna panuje zasada mimikry (będąca formą mimetyzmu) polegająca na upodobnieniu się do otoczenia pod względem barwy, formy czy deseniu. Specjaliści postanowili przekonać się, czy uda się wykorzystać w celach naukowych fakt, że zwykłe liście szpinaku kształtem przypominają nieco ludzkie serce. W tym celu najpierw pozbawili je całkowicie komórek roślinnych, a następnie rozpoczęli hodowanie na nich tkanek ludzkiego mięśnia sercowego.

Serce ze szpinaku

Zrzut ekranu 2017-03-24 o 10.26.14

fot. Worecester Politechnik Institute

Liście szpinaku pozbawione elementów roślinnych składają się głównie z biokompatybilnej celulozy, która już od dawna jest wykorzystywana w celach medycznych i umożliwia np. szybsze gojenie się ran oraz wspomaga regenerację uszkodzeń w obrębie różnych organów.

Mimo że nad nową metodą bioinżynierii tkankowej pracował zespół naukowców z aż trzech uczelni, to jednak pomysłodawcą całego projektu jest... zwykły student!

Joshua Gershlak, który opisał przebieg prac badawczych na łamach czasopisma "Biomaterials", w przeszłości fascynował się technologią deceluryzacji, polegającej na przenoszeniu komórek obcych organów na inne tkanki i dążeniu do tego, by przejęły ich funkcję zaczynając naśladować ich zachowanie.

Młody odkrywca wyjaśnia:

Kiedy spojrzałem na liść szpinaku, jego ogonek skojarzył się mi z aortą.

Pomyślałem, by właśnie od tego miejsca rozpocząć nasze prace. 

Nie byliśmy pewni, czy to zadziała, ale okazało się, że zabieg można łatwo

powtarzać i jest skuteczny także w przypadku wielu innych roślin.

Okazało się, że po pozbawieniu komórek roślinnych w celach medycznych można wykorzystywać nie tylko szpinak, ale też... pietruszkę, korzenie odmiany orzecha ziemnego a także jedną z bylic z rodziny astrowatych (Artemisia annua).

Zobacz także

Badacze uważają, że przyszłość bioinżynierii będzie polegała właśnie na wykorzystywaniu naturalnych podobieństw w budowie tkanek pomiędzy roślinami. Choć od dawna prowadzi się prace nad tkankami zwierzęcymi, to jednak te, które pochodzą od roślin, mogą być jeszcze doskonalszym materiałem kompozytowym.

Na razie zaskakujące odkrycie bioinżynierów posłuży do dalszych badań nad udoskonaleniem leczenia chorób serca, ale eksperci już snują kolejne wizje rozwoju nowej dziedziny nauki.

Nad czym teraz zastanawiają się naukowcy? Amerykanie sądzą, że wkrótce może uda się im odtworzyć elementy ludzkich kości za pomocą... drewna! Drewniane nogi mogą więc niedługo nabrać całkiem nowego znaczenia...

O niezwykłym odkryciu opowiada prof. Glenn Gaudette, zajmujący się bioinżynierią medyczną oraz pomysłodawca eksperymentu - Joshua Gershlak:

* (Chcesz oglądać filmik z polskimi napisami? Pamiętaj, żeby ustawić opcję tłumaczenia w ustawieniach!)

źródło: wpi.edu

tak

fot. Worcester Polytechnic Institute

________

Redakcja zdrowie.radiozet.pl/π