​​Био-импланты хрящей какими они должны быть

В предыдущей заметке я критиковал ту "надежду", которую беларусские врачи маркетологи пытаются продать пациентам умело заворачивая ее в наукообразность. Критикуя - предлагай, смотрите как выглядит настоящий био-имплант хряща коленного сустава 👇

***
Не зря в предыдущей заметке я сказал про rocket science и клеточную инженерию. Потому что подобное действо - это почти магия настоящий Hi-End.

В начале отмечу, что в клеточной инженерии есть несколько подходов для выращивания тканей. Первый - безкаркасный, т.е. производство тканей за счет их спонтанную организацию без каких-либо внешних сил. Это самый простой вариант, но вместе с тем наиболее непредсказуемый. Так, например, делают сегодня в клинике университета Вюрцбурга (Германия). Там просто берут ткань из кусочка хряща из носовой перегородки самого пациента и затем культивируют клетки на поддержке из коллагена. Через месяц выросший хрящ имплантируют в поврежденное колено. Несмотря на простоту имплантации такой хрящевой ткани, возникают проблемы из-за прочности такого материала (неоднородности/полости etc) и необходимости контроля за состоянием клеток на протяжении всего выращивания.

Второй подход - это использование стволовых клеток, растущих внутри элементарного микрокаркаса. Множество таких микрокаркасов соединяются в биосборку (хрящ) необходимой, регулируемой формы и размера. Так действуют, например, исследователи из Венского технического университета. На том, что они делают, стоит остановиться подробнее, так как это комбинация химии, физики и биологии. Все как мы любим.

Итак, первым делом литографически создаются массивы полых микросфер, напоминающих молекулу фуллерена. Используется фоточувствительная смола на основе полиэстера с фотоинициатором. 3D-cпекание смолы осуществляется фемтосекундным лазером (λ=800 нм, импульс 70 фс). Получаются сфероиды диаметром около 350 мкм. Их промывают тетрагидрофураном, стерилизуют и хранят в изопропиловом спирту.

Далее берутся те самые мезенхимальные стволовые клетки, полученные из жировой ткани человека никто их не колет в колено шприцом и производится регулируемая культивация (37 °C, 5 % CO₂, влажная атмосфера) в среде EGM-2 (среда для культивации клеток эндотелия). Затем клетки переносят ручным высевом в каждую микросферу в "колыбельке" из агара и дифференцируют по хондрогенной линии (хрящевая ткань) в течении 28 дней. Промотером дифференциации выступает среда на основе DMEM-HG с добавкой: инсулин-трансферрин-селена, пирувата натрия, L-пролина, дексаметазона, фосфата аскорбиновой кислоты, человеческого трансформирующего фактора роста β3 и морфогенного белка 6 человеческой кости. Среду меняли три раза в неделю, добавляя свежие порции последних трех компонентов. После окончания дифференцировки клетки проверяли на идентичность хрящу с помощью ПЦР на т.н. хондрогенные гены (ACAN, SOX9, COL2A1, COL10A1) и определением содержания сульфатированных гликозаминогликанов. Полученные в результате субъединицы сфероидов-предшественников срастаются в необходимую форму, клетки мигрируют из одного сфероида в другой и наоборот, плавно соединяются и образуют замкнутую структуру без каких-либо полостей и видимых границ (см. картинку под заметкой). После имплантации биоразлагаемый полимер разрушается, оставляя монолитный искусственный хрящ.

***
В общем как-то вот так должны выглядеть настоящие био-импланты. Это вам не какое-то media после центрифуги продавать пенсионерке под маркой укола с "инновационной технологией".