Материалы портала «Научная Россия»

0 комментариев 246

Разработка ученых позволит контролировать рост сосудов при инженерии тканей и органов

Разработка ученых позволит контролировать рост сосудов при инженерии тканей и органов
Ученые НИЦ «Курчатовский институт» совместно с коллегами из Института регенеративной медицины Сеченовского Университета и ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН впервые провели комплексный анализ структуры белка фибрина.

Исследователи НИЦ «Курчатовский институт» совместно с коллегами из Института регенеративной медицины Сеченовского Университета и ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН впервые провели комплексный анализ структуры белка фибрина и его модификаций, применяющихся в тканевой инженерии. Полученные данные позволят ученым создавать более совершенные тканевые импланты, в которых процесс роста сосудов будет осуществляться направленным образом. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале RSC Advances.

Одна из сложнейших задач тканевой инженерии – запустить в импланте процесс формирования сосудов, которые обеспечивали бы доставку питательных веществ и кислорода, а также удаление продуктов метаболизма. Белок крови фибрин и его модификации часто используют при разработке имплантов, чтобы создать условия для будущего роста кровеносных сосудов. В данной работе ученые впервые выяснили, как меняется структура белка при его модификации, и какие структурные особенности обуславливают наиболее эффективный рост капилляров.

«Известно, что модификация фибрина с помощью функционализированного полиэтиленгликоля улучшает ряд свойств, необходимых для успешного приживления импланта. Стоящие за этим механизмы мы и решили изучить», - пояснила инженер-исследователь отдела структурной биологии Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий НИЦ «Курчатовский институт» Алёна Крюкова.

Ученые сравнили пространственную организацию белка до и после его модификаций. Соединение, где на одну молекулу фибрина приходятся 5 молекул полиэтиленгликоля, обладало наилучшими характеристиками для формирования капилляроподобных структур.

«Мы показали, что из-за особой пространственной организации данного соединения, его использование в инженерии тканей и органов улучшает миграцию клеток и формирование просвета в образуемых ими трубчатых структурах», - пояснил сотрудник отдела структурной биологии Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий НИЦ «Курчатовский институт» Пётр Конарев. По словам ученого, исследование стало возможным благодаря комплексному физико-химический анализу, включившему такие методы, как малоугловое рентгеновское рассеяние, инфракрасная спектроскопия, конфокальная лазерная и электронная сканирующая микроскопия, термогравиметрия и атомно-силовая микроскопия.

Результаты исследования станут основой для подбора биоматериалов, которые позволят осуществлять инженерию тканей и органов на новом уровне. Импланты будут содержать предварительно сформированную капиллярную сеть. Для их создания ученые планируют использовать возможности трехмерной биопечати.

Работа поддержана грантом РНФ.

Название изображения

Справочно:

Процесс свертывания крови в организме происходит при воздействии фермента тромбина на белок крови фибриноген, в результате чего образуется полимерный белок фибрин. Специалисты по тканевой инженерии получают фибриновый гель тем же способом. Модификация фибринового геля с помощью функционализированного полиэтеленгликоля позволяет достигнуть прозрачности геля, улучшить его стабильность и, что самое важное, создать благоприятные условия для формирования капилляроподобной сети.

инженерия органов институт регенеративной медицины сеченовского университета ниц курчатовкий институт регенеративная медицина рост сосудов тканевая инженерия фибрин фниц «кристаллография и фотоника» ран

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.