Звуковолновой микрочип для выращивания новых костных клеток

Ученые из университета RMIT в Австралии создали микрочип, который может побудить стволовые клетки дифференцироваться в костные клетки, стимулируя их высокочастотными звуковыми волнами. Этот метод позволяет исследователям создавать костный материал, используя стволовые клетки, полученные из жировой ткани. Их легче извлечь, чем традиционные стволовые клетки, полученные из костного мозга, которые часто используются в экспериментах по созданию костной ткани. Этот подход не требует больших затрат, а также позволяет обойтись без факторов роста и лекарств, которые иногда используются для стимуляции дифференцирования стволовых клеток. 

Данные своей разработки исследователи опубликовали в журнале Small. 

Тканевая инженерия обладает большим потенциалом для различных пациентов, которым требуется лечение для восстановления или замены поврежденных тканей или органов, но для того, чтобы довести жизнеспособные методы лечения до клиники, потребовалось больше времени, чем исследователи изначально надеялись. Стволовые клетки являются важной частью арсенала тканевой инженерии, но превращение их в большом количестве в нужный тип клеток может быть дорогим и сложным, часто требующим инкубации в коктейле факторов роста и/или лекарств для достижения желаемого эффекта.

Однако стволовые клетки реагируют не только на биохимические сигналы. На них также могут влиять физические стимулы. Новейшая технология использует преимущества механочувствительности клеток, на которые могут влиять вибрации, вызванные звуковыми волнами. Стволовые клетки подвергаются воздействию высокочастотных звуковых волн внутри недорогого микрочипа, что заставляет их проходить остеогенную дифференциацию.

"Звуковые волны сокращают время, обычно необходимое для того, чтобы стволовые клетки начали превращаться в костные клетки, на несколько дней, - сказала Эми Гелми, участвовавшая в исследовании. - Этот метод также не требует специальных "костеобразующих" препаратов, и его очень легко применить к стволовым клеткам. Наше исследование показало, что этот новый подход имеет большой потенциал для использования для обработки стволовых клеток, прежде чем мы либо покроем ими имплантат, либо введем их непосредственно в организм для тканевой инженерии".

Очень важно, что этот метод позволяет ученым создавать костные клетки, используя стволовые клетки, полученные из жировой ткани. Такие клетки относительно легко извлекать из человеческих добровольцев, в то время как стволовые клетки костного мозга, традиционно используемые в инженерии костной ткани, извлекать очень болезненно.