Herzkrankheiten sind die häufigste Todesursache in den USA und töten jährlich mehr als 600.000 Menschen. Möglicherweise gibt es jedoch neue Erkenntnisse über die Entwicklung, die all dies ändern könnten.
R Forscher an der University of Minnesota haben 3D gedruckt eine funktionierende menschliche Herzpumpe im Labor, die aus menschlichen Zellen besteht. Dies ist nicht das erste Mal, dass Forscher dies versuchen 3D-Druck Kardiomyozyten oder Herzmuskelzellen.
VERBINDUNG: WISSENSCHAFTLER 3D-DRUCK HERZ MIT MENSCHLICHEM GEWEBE ZUM ERSTEN MAL
Diese spezialisierten Zellen stammen von pluripotenten menschlichen Stammzellen. Zellen mit dem Potenzial, sich zu jeder Art von Zelle im Körper zu entwickeln. Vor dieser Studie konnten Wissenschaftler jedoch nie eine ausreichende Zelldichte erreichen, damit die Herzmuskelzellen tatsächlich arbeiten können.
„Zuerst haben wir versucht, Kardiomyozyten im 3D-Druck zu drucken, und wir sind auch gescheitert“, sagte Brenda Ogle, die leitende Forscherin der Studie und Leiterin der Abteilung für biomedizinische Technik am College of Science and Engineering der Universität von Minnesota"Mit der Expertise unseres Teams in der Stammzellforschung und im 3D-Druck haben wir uns entschlossen, einen neuen Ansatz auszuprobieren."
Das Team optimierte die aus extrazellulären Matrixproteinen hergestellte Spezialtinte und kombinierte sie mit menschlichen Stammzellen. Anschließend verwendeten sie die Tinten-Plus-Zellen, um 3D-Druck die Kammerstruktur. Dies führte dazu, dass die Stammzellen zuerst auf hohe Zelldichten in der Struktur expandiert und dann in Herzmuskelzellen umgewandelt wurden.
Dies bedeutet, dass die Forscher in der Lage waren 3D-Druck die Herzmuskelzellen so, dass sich die Zellen organisieren und zusammenarbeiten können. Da sich die Zellen nebeneinander unterschieden, ahmten sie die Art und Weise nach, wie Stammzellen im Körper wachsen und sich dann in Herzmuskelzellen verwandeln.
Derzeit misst das Herzmuskelmodell nur 1,5 Zentimeter lang. Es wurde entwickelt, um für weitere Forschungen in eine Maus zu passen, und Ogle sagt, dass dies der Fall ist ein unschätzbares Werkzeug zur Untersuchung der Herzfunktion.
„Wir haben jetzt ein Modell, mit dem wir verfolgen und verfolgen können, was auf zellulärer und molekularer Ebene in der Pumpstruktur geschieht, die sich dem menschlichen Herzen annähert“, sagte Ogle. Die Studie wird in der Zeitschrift veröffentlicht Zirkulationsforschung eine Veröffentlichung der American Heart Association.