Ученые из МФТИ и Института физики металлов УрО РАН создали модели для выращивания сфероидов — трехмерных структур, подобных клеткам живых организмов. Такая разработка может быть использована для восстановления хряща в коленных суставах.
Вырастить свой хрящ
Сфероиды помещаются в повреждённую часть хряща, выделяя вещества, способные стимулировать рост новых клеток и ускорить их превращение в хрящевые клетки. Этот метод выращивания суставного хряща может стать заменой операции по протезированию коленного сустава, которая сложна технически и требует точного определения формы имплантата. Малейшие отклонения от правильной установки приводят к осложнениям: воспалениям, проблемам с приживлением протеза. Полная реабилитация после протезирования может занять до двух лет. В лабораторных условиях новый хрящ можно вырастить за две недели, а внутри организма – за месяц.
Оставить в живых
Человеческие клетки погибают, если лишаются трёхмерного пространства своего существования. Ведущий научный сотрудник и руководитель лаборатории регулирования клеточной сигналки МФТИ Илья Зубарев. Для лечения заболеваний или травм с помощью стволовых клеток или хондроцитов жизненно важно, чтобы они были живыми. Внедрение отдельных клеток в организм скорее всего приведет к их гибели. Для обеспечения жизнеспособности необходимо использовать сфероиды — группы клеток, которые связаны друг с другом.
В МФТИ и РАН создали штампы и формы для выращивания сфероидов с помощью 3D-моделирования и 3D-принтера. Новые инструменты отличаются тем, что учитывают особенности каждого пациента и позволяют создавать большое количество клеточных структур.
На протяжении полугода специалисты проведут испытания разработанных приборов в Национальном медицинском исследовательском центре травматологии и ортопедии имени Н. Н. Приорова, а также в Институте пластической хирургии и косметологии столицы.
