Crescita di organelles

Il biologo dr. Doping racconta su culture piatte e tridimensionali, metodi di creare organi artificiali e i problemi di Bio-stampa.

Il gran raggiungimento dell'inizio di XX secolo fu quello che la gente imparò a coltivare le celle del corpo umano, l'organismo è un mammifero. Per questo, hanno usato un piatto petri, cioè le superficie piatte dove le celle seminate. In generale, l'inizio è la coltivazione ha avuto luogo perfino nella goccia pendente, senza la superficie, c'è una goccia appesa, e questo calo di qualcosa non attaccato, celle di fluitazione separate. Allora la tecnologia è diventata raffinata, e abbiamo imparato come coltivare le celle sulla superficie in modo che sia diventato conveniente guardarli sotto un microscopio, osservi quello che avviene. E, certamente, tutta la biologia cellulare e la genetica molto svilupparono prendere in considerazione il fatto che fummo capaci di coltivare le celle nel nostro corpo fuori del corpo durante molto molto tempo, coltivandoli su piatti.

Ma, come sempre, arriviamo ad alcuni limiti quando la tazza è piena, diciamo: dobbiamo muoverci da qualche parte più lontano, perché già non abbiamo abbastanza. Allo stesso modo, l'umanità non è adesso più abbastanza che la propagazione due-dimensionale di celle nella tazza perché siamo tridimensionali, non siamo piatti, come spalmato sull'asfalto, esistiamo tridimensionalmente. Come c'è una comunità di celle in tre dimensioni? Tutti i nostri corpi tridimensionali, anche. È, con lo sviluppo di ricercatori di tecnologia un'opportunità di studiare la cultura non è la cultura piatta e tridimensionale, o, come sono stati chiamati adesso, organelles.

Una tendenza simile ha apparito abbastanza recentemente, soltanto nel passato, probabilmente 3-5 anni. È chiaro che il desiderio era quello di sempre raccogliere alcun corpo di maggior parte con l'aiuto di qualcosa, ma dobbiamo capire che nessuno si riunisce nel corso di sviluppo individuale, la formazione del corpo dall'esterno - tutto questo viene dall'interno, le celle stesse sono messe. E quelli che non hanno tenuto al posto giusto, che non sono stati nel quartiere giusto, veramente muoiono senza trovare una mano di aiuto da una cella vicina. Qui il compito è soltanto il contrario: abbiamo bisogno di raccogliere una varietà di celle, in modo che fossero amici dell'un l'altro e continuano di crescere più lontano. Questo può esser fatto, non tutti i tipi di celle e culture. Ma recentemente è stato veramente molto progresso nella coltivazione artificiale di organelles.

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Il primo gran lavoro fu pubblicato nel 2013, quando i ricercatori austriaci furono coltivati organelle, che chiamarono cerebellar organelles. Hanno lavorato con cellule staminali e, come molti, li hanno coltivati nella tazza, in un aereo, nella cultura, ma allora hanno deciso di staccare dalla superficie e spostarsi in fluitazione in cultura di sospensione, le celle non sono attaccate. In ordine non attaccato, li mettono in un bioreactor con agitatore, che ha tenuto il loro misto e non ha permesso di essere connesso. Questi la cultura di cella ha preso una forma sferica, le piccole sfere sono stati formati, e poi, sorprendentemente, hanno cominciato ad aumentare sempre più di dimensioni. Si è scoperto che nell'ambiente bioreactor dove attivamente coltiviamo il tessuto intorno a cambio del mezzo di cultura, con ciò provvedendo l'ossigeno e la nutrizione, questi che coltivano la formazione di cella, la cella si sente bene buona, i processi giusti sono in loro.

Gli scienziati hanno studiato e hanno usato nei loro esperimenti, le cellule staminali embrionali. Le cellule staminali embrionali durante differenziazione neuronal di neuroni nella direzione, certamente, hanno la formazione potenziale del cervello. E di che si presero cura un po' di tempo? Quando siamo dati l'opportunità di coltivare la cultura neuronal in spazio tridimensionale e forniti sostanze nutrienti che hanno ricevuto, - questo è stato cerebellar primordia. Quando impararono la cultura e cominciarono ad analizzarli con l'aiuto delle sezioni cosiddette - il taglio in sezioni molto sottili sotto un microscopio cominciò a guardarlo come struttura histologically, cioè le celle là sono, - si scoprì che è veramente simile a come nel cervelletto. Dopo questo, hanno preso le proteine di marcatore già speciali e con il loro aiuto, queste sezioni sono state macchiate, e si è scoperto che veramente hanno alzato la struttura del cervelletto: là le celle soltanto stabili, come strati, hanno formato la stessa comunità di celle.

Sorprendentemente, si è scoperto che questo è il corpo umano - e hanno usato cellule staminali soltanto embrionali e hanno riprogrammato celle umane - per generare un frammento del corpo umano.

Altro gruppo di scienziati da Inghilterra più tardi ha ricevuto organelles simile, ma quello che hanno guardato, poco cambio delle condizioni di cultura, - gira là fuori è stato la corteccia organoid. È, possiamo coltivare alcuni piccoli corpi (sono stati chiamati - organelles) che ripeterà la struttura di organi individuali, con ciò dandoci l'opportunità di studiare in modo più dettagliato alcuni processi, qualcosa per fare la modella. Generalmente, la cosa più notevole in questi organelles - questo è probabilmente il modellamento, la capacità di modellare qualcosa umano, ma senza intervento umano.

Altro organelles simile è stato l'intestino. Di nuovo, come cellule staminali, pluripotent le cellule staminali sono stati presi, gli scienziati in un modo certo di influenzarli per mezzo di fattori di crescita certi, e poi crescere a uno stadio certo si sono resi conto che sulla tazza e nel bioreactor non sono molto bene cresca: loro diventa molto grande. E poi hanno deciso di andare a un trucco: sono gli inizi di organelles trapiantato in un topo e il topo è stato più lontano sviluppato. E nel posto dove il trapiantato questi microbi veramente hanno sviluppato intestini - con cripte, con tutte le celle necessarie e così via.

Per di più, quando l'intestino umano, che si evolse nel topo, infettato da Helicobacter pylori, risultò esser infettato e come mostrerebbe tutti i segni di malattia di ulcera peptica. Così, si è scoperto che siamo da un lato, hanno iniziato a creare qualcosa fuori del corpo umano, sulla tazza nel laboratorio, allora, per ottenere un modello più adeguato l'ha trasferito verso l'animale, ma in questo caso è completamente imitato quello che avviene nel corpo umano. È, questi organelles provvedono oggi un'opportunità enorme di usarlo originalmente per lo sviluppo di nuove tecnologie per trovare nuovi farmaci per la simulazione di varie malattie. Questo è vero non solo nel campo di conoscenza scientifica quanto a quello che usiamo la conoscenza scientifica per lo sviluppo di una tecnologia specifica di questo corpo.
Un modo di creare corpi di bio-stampa. È adesso in forma rudimentale, perché gli stampanti sono già bene istituiti, ma finora per bio-stampa manca di bio-inchiostro chi si comporterebbe allo stesso modo che si comporta il programma e il tessuto connettivo del corpo durante sviluppo, a primo, ogni cella fu isolata, e poi, quando stampammo il corpo, comporre un corpo di celle che interagiscono con l'un l'altro.

Ma vada e l'altra strada: non usi biopechat e biosborku. E abbiamo abbastanza nel suo laboratorio con successo usano un tal biosborku. Per esempio, otteniamo cellule endoteliali vascolari separate, che passa il sangue separatamente ottengono celle di fegato e stromal i fibroblasts esistono separatamente. Tutto quello che otteniamo da cellule staminali pluripotent indotte, cioè geneticamente appartiene a un paziente solo. Allora ci mescoliamo in condizioni certe di cellule endoteliali vascolari, le celle di fegato e le celle fibroblast nella cella stromal - hanno strutture sferiche sono formati, che rappresentano il fegato di embrione, il piccolo frammento, come se la cella.

Se prendiamo molte centinaia di questo siamo facili da riunire, li aggiunga insieme e comunicano con l'un l'altro - che è adesso, soltanto affrontiamo - abbiamo già ricevuto un gran fegato. Ma costruirà una strada artificiale, non come organelle cerebrale, creato dal programma interno di celle, non come bioprinting quando metteremo in gabbia da qualche parte con la forza la spinta. Quando abbiamo tre popolazioni di cella, formano una struttura simile a questo che esiste nel fegato. Probabilmente, sono oggi gli esempi più che colpisce dell'esistenza e lo sviluppo di organelles artificiali che sono là.