Crescimento de organelles

O biólogo doutor Doping conta sobre culturas chatas e tridimensionais, métodos de criar órgãos artificiais e problemas da Impressão bio.

A grande realização do começo de XX século consistiu em que as pessoas aprenderam a cultivar as células do corpo humano, o organismo é um mamífero. Para isto, usaram um prato petri, isto é, as superfícies planas onde as células semeadas. Em geral, o começo é o cultivo realizou-se até na baixa pendente, sem a superfície, há uma baixa suspensa, e esta queda até algo não anexado, umas células flutuantes separadas. Então a tecnologia ficou refinada, e aprendemos como cultivar as células na superfície para que tenha ficado conveniente olhar para eles abaixo de um microscópio, observe o que acontece. E, naturalmente, toda a biologia celular e a genética muito desenvolveram a tomada em conta do fato que fomos capazes de cultivar as células no nosso corpo do lado de fora do corpo de um muito longo tempo, cultivando-os em chapas.

Mas, como sempre, conseguimos alguns limites quando a xícara é cheia, dizemos: devemos mover-nos em algum lugar além disso, porque já não temos bastante. Semelhantemente a humanidade não é agora já bastante que a propagação d-dimensional de células na xícara porque somos tridimensionais, não somos chatos, como untado no asfalto, existimos tridimensionalmente. Como há uma comunidade de células em três dimensões? Todos dos nossos corpos tridimensionais, também. Isto é, com o desenvolvimento de pesquisadores de tecnologia uma oportunidade de estudar a cultura não é a cultura chata e tridimensional, ou, como os chamaram agora, organelles.

Uma tendência semelhante apareceu bastante recentemente, somente no passado, provavelmente 3-5 anos. É claro que o desejo sempre era reunir algum corpo de volume com a ajuda de algo, mas devemos entender que ninguém se reúne no decorrer do desenvolvimento individual, a formação do corpo do exterior - tudo isso vem do interior, as próprias células colocam-se. E aqueles que não guardaram ao lugar certo, que não estiveram na vizinhança direita, de fato morrem sem encontrar uma assistência de uma célula vizinha. Aqui a tarefa é somente o contrário: temos de reunir várias células, para que fossem amigos um com outro e continuem crescendo além disso. Isto pode fazer-se, não todos os tipos de células e culturas. Mas nos últimos tempos foi realmente muito progresso no cultivo artificial de organelles.

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O primeiro grande trabalho publicou-se em 2013, quando os pesquisadores austríacos se cultivaram organelle, que chamaram cerebellar organelles. Trabalharam com células-tronco e, como muitos, cultivaram-nos na xícara, em um avião, na cultura, mas então decidiram separar da superfície e mover-se para a flutuação na cultura de interrupção, as células não se anexam. Na ordem não anexada, põem-nos em um bioreactor com o agitador, que guardou o seu variado e não permitiu anexar. Estes a cultura de células tomou uma forma esférica, pequenas esferas formaram-se, e logo, surpreendentemente, começaram a aumentar cada vez mais no tamanho. Resultou que no ambiente bioreactor onde cultivamos ativamente o tecido em volta da modificação do meio de cultura, por meio disso fornecendo o oxigênio e a nutrição, estes que cultivam formação de célula, a célula se sente bem, os processos direitos estão neles.

Os cientistas estudaram e usaram nos seus experimentos, células-tronco embrionárias. As células-tronco embrionárias durante a diferenciação neuronial de neurônios na direção, naturalmente, têm a formação potencial do cérebro. E o que providenciaram o tempo? Quando nos damos a oportunidade de cultivar a cultura neuronial no espaço tridimensional e nos provemos de nutrimentos que receberam, - este foi cerebellar primordia. Quando aprenderam a cultura e começaram a analisá-los com a ajuda das assim chamadas seções - a redução em seções muito finas abaixo de um microscópio começou a olhar para ele como estrutura histologically, isto é células lá são, - resultou que é realmente semelhante a como o no cerebelo. Depois disto, tomaram a proteína de marcador já especial e com a sua ajuda, estas seções foram manchadas, e resultou que realmente levantaram a estrutura do cerebelo: lá as células somente ajustadas, como camadas, formaram a mesma comunidade de células.

Surpreendentemente, resultou que é o corpo humano - e usaram células-tronco somente embrionárias e reprogramaram células humanas - para gerar um fragmento do corpo humano.

Outro grupo de cientistas de Inglaterra depois recebeu organelles semelhante, mas o que olharam, pouca modificação das condições de cultura, - vira lá fora foi o córtex organoid. Isto é, podemos cultivar alguns pequenos corpos (chamaram-nos - organelles) que repetirá a estrutura de órgãos individuais, por meio disso dando-nos a oportunidade de estudar mais detalhadamente alguns processos, algo ao modelo. Geralmente, a coisa mais notável nestes organelles - isto é provavelmente a modelagem, a capacidade de modelar algo humano, mas sem intervenção humana.

Outro organelles semelhante foi tripa. Novamente, como células-tronco, pluripotent células-tronco tomaram-se, os cientistas de certo modo de influir neles por meio de certos fatores de crescimento, e logo crescer a certa etapa realizaram que na xícara e no bioreactor não são muito bem cresça: eles fica muito grande. E logo decidiram ir a um truque: são os começos de organelles transplantado em um rato e o rato desenvolveu-se além disso. E no lugar onde o transplantado estes germes realmente desenvolveram intestinos - com criptas, com todas as células necessárias e assim por diante.

Além disso, quando o intestino humano, que se desenvolveu no rato, infeccionado com piloros de Helicobacter, resultou ser infeccionado e como mostraria todos os sinais da doença de úlcera péptica. Assim, resultou que somos de um lado, começaram a criar algo do lado de fora do corpo humano, na xícara no laboratório, então, para obter um modelo mais adequado movido ele ao animal, mas neste caso se imita completamente o que acontece no corpo humano. Isto é, estes organelles fornecem hoje uma oportunidade tremenda de usá-lo principalmente para o desenvolvimento de novas tecnologias de encontrar novas drogas da simulação de várias doenças. Isto é verdade não só no campo do conhecimento científico quanto ao que usamos o conhecimento científico para o desenvolvimento de uma tecnologia específica deste corpo.
Um modo de criar uns corpos imprimem bio. Está agora na forma rudimentar, porque as impressoras já se estabelecem bem, mas por enquanto para a impressão bio necessita da tinta bio quem se comportaria de mesmo modo que se comporta o programa e o tecido conetivo do corpo durante o desenvolvimento, ao primeiro, cada célula isolou-se, e logo, quando imprimimos o corpo, compomos um corpo de células que interagem um com outro.

Mas vá e outro caminho: não use biopechat e biosborku. E temos bastante no seu laboratório com sucesso usam tal biosborku. Por exemplo, adquirimos umas células endoteliais vasculares separadas, que passa o sangue separadamente obtêm células de fígado e stromal os fibroblasts obtêm separadamente. Tudo que adquirimos de células-tronco pluripotent induzidas, isto é, geneticamente pertence a um paciente único. Então misturamo-nos em certas condições de células endoteliais vasculares, as células de fígado e as células fibroblast na célula stromal - têm estruturas esféricas formam-se, que representam o fígado de embrião, pequeno fragmento, como se a célula.

Se tomarmos muitas centenas que somos fáceis reunir, acrescente-os em conjunto e comunicam-se um com outro - do que é agora, somente tratamos - já recebemos um grande fígado. Mas construirá um caminho artificial, não como organelle cerebral, criado pelo programa interno de células, não como bioprinting quando engaiolarmos em algum lugar forçosamente o empurrão. Quando temos três populações de célula, formam uma estrutura semelhante a isto que existe no fígado. Provavelmente, são hoje os exemplos mais notáveis da existência e o desenvolvimento de organelles artificiais que estão lá.