Биоинженеры из Института биомедицинских инноваций Терасаки (TIBI) разработали биочернила, которые содержат микрочастицы, доставляющие белок, который усиливает образование зрелой скелетной мышечной ткани, сообщает TIBI. Разработка, описанная в журнале Macromolecular Bioscience, позволит в будущем успешно лечить людей, страдающих от потери мышечной массы или травм.
Новые биочернила состоят из GelMA (биосовместимого гидрогеля на основе желатина), клеток миобластов и микрочастиц, разработанных для устойчивой доставки инсулиноподобного фактора роста-1 (IGF-1).
IGF-1 — белок, который способствует и восстановлению мышц, если он присутствует в течение как минимум десяти дней. Чтобы обеспечить продолжительное высвобождение IGF-1 в напечатанной мышце в течение нескольких дней, исследователи изготовили микрочастицы одинакового размера. На их поверхности расположили IGF-1, которые постепенно высвобождались, когда разлагались микрочастицы.
Через неделю после того, как мышечные конструкции были созданы с помощью новых биочернил, исследователи наблюдали, как миобласты выравниваются и превращаются (дифференцируются) в мышечные трубки, которые росли и удлинялись значительно больше, чем конструкции без длительного высвобождения IGF-1. При этом через десять дней после биопечати конструкции мышечной ткани, устойчиво высвобождающие IGF-1, начали спонтанно сокращаться.
В доклинических исследованиях напечатанные конструкции вживили мышам. И у этих мышей — в отличие от мышей из контрольной группы — наблюдалась самая высокая степень регенерации мышечной ткани через шесть недель после имплантации.
Дополнительные эксперименты in vivo показали, что длительное высвобождение IGF-1 также запускает хорошо регулируемую воспалительную реакцию, которая оказывается полезной для восстановления тканей.
[Иллюстрация сгенерирована с помощью нейросети Kandinsky 2.2. по запросу «макроизображение трубок мышечной ткани, прилегающих друг к другу»]
