Главная / Новости медицины / создали искусственное легкое

создали искусственное легкое

Ученые создали искусственное легкое Американские ученые из Йельского университета под руководством Лауры Никласон совершили прорыв: им удалось создать искусственное легкое и пересадить его крысам. Также отдельно было создано легкое, работающее автономно и имитирующее работу настоящего органа.

Надо сказать, что человеческое легкое представляет собой сложный механизм. Площадь поверхности одного легкого у взрослого человека составляет примерно 70 квадратных метров, собранных так, чтобы обеспечивать эффективный перенос кислорода и углекислого газа между кровью и воздухом. Но ткань легкого трудно восстанавливать, в связи с этим на данный момент единственный способ заменить поврежденные участки органа — пересадка. Данная процедура очень рискованна в виду высокого процента отторжений. Согласно статистике, через 10 лет после трансплантации в живых остаются лишь 10-20% пациентов.

Комментирует Лаура Никласон: «Нам удалось разработать и сделать пригодное для пересадки крысам легкое, эффективно переносящее кислород и углекислый газ и оксигенирующее гемоглобин в крови. Это раз из первых шагов на пути к воссозданию целого легкого у более крупных животных и в окончательном итоге у человека».

Ученые удалили из легких взрослой крысы клеточные компоненты, оставив ветвистые структуры легочных путей и кровеносные сосуды, которые послужили каркасом для новых легких. А вырастить клетки легкого им помог новый биореактор, имитирующий процесс развития легких у эмбриона. В итоге выращенные клетки были пересажаны на подготовленный каркас. Данные клетки заполнили внеклеточный матрикс — структуру ткани, обеспечивающую механическую поддержку и перенос веществ. Пересаженные крысам на 45-120 минут, эти искусственные легкие поглощали кислород и выводили углекислый газ, как истинные.

А вот исследователям из Гарвардского университета удалось сымитировать работу легкого в автономном режиме в миниатюрном устройстве на основе микрочипа. Они отмечают: способность данного легкого поглощать наночастицы в воздухе и имитировать воспалительную реакцию на патогенных микробов представляет собой принципиальное подтверждение того, что органы на микрочипах могут в будущем заменить лабораторных животных.

Собственно, ученые создали устройство стенки альвеолы, легочного пузырька, через который осуществляется газообмен с капиллярами. Для этого они высадили на синтетическую мембрану с одной стороны клетки эпителия из альвеол человеческого легкого, а с другой — клетки легочных сосудов. К клеткам легкого в устройстве подается воздух, к «сосудам» — жидкость, имитирующая кровь, а периодическое растяжение и сжатие передает процесс дыхания.

Дабы проверить реакцию новых легких на воздействия, ученые заставили его «вдохнуть» бактерии Escherichia coli вместе с воздухом, которые попали на «легочную» сторону. А одновременно с этим со стороны «сосудов» исследователи пустили в поток жидкости белые кровяные клетки. Клетки легкого обнаружили присутствие бактерии и запустили иммунный ответ: лейкоциты перешли через мембрану на другую сторону и уничтожили чужеродные организмы.

Кроме этого, ученые добавили в воздух, «вдыхаемый» аппаратом, наночастицы, включая типичные загрязнители воздуха. Некие виды этих частиц попали в легочные клетки и вызвали воспаление, а многие свободно прошли в «кровоток». При этом исследователи обнаружили, что механическое давление при дыхании существенно усиливает поглощение наночастиц.

Ответить

Адрес Вашей электронной почты не будет опубликован.Помеченные поля обязательны к заполнению *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

Вверх