Tai, kad mokslininkai inžinerijos principus pritaikė biologinėms sistemoms, atveria galimybę sukurti naujus žmogaus audinius ir organus, praneša inosmi.ru, pristatydama keletą naujausių pastarųjų metų pasiekimų.
Oda
Nedideli dirbtinės odos gabalėliai prigyja pažeistose paciento kūno vietose. Jie taip pat naudojami, kai reikia nustatyti toksiškumą. Žmogaus odos ląstelės jau senokai buvo auginamos laboratorijoje. 2011 metais Fraunhoferio inžinerijos ir biotechnologijų institutas pristatė būdą, kaip greitai sukurti dviejų sluoksnių dirbtinę odą. Nauja technologija leidžia sukurti 5 tūkst. dirbtinės odos fragmentų per mėnesį.
Ausis
Trimatės biologinės struktūros, ypač žmogaus ausies sukūrimas, bioinžinieriams buvo rimtas iššūkis. Grupė Prinstono universiteto mokslininkų, kuriems vadovavo Michaelis McAlpine'as, pasinaudojo trimatės spaudos technologija ir sukūrė žmogaus ausį iš veršiuko ląstelių ir medžiagų, naudojamų elektronikoje. 2013 metų gegužę pristatyta ausis girdi daugiau negu įprasta – ji gali išgirsti radijo dažnius, sklindančius už žmogaus ausiai įprasto diapazono ribų.
Kraujagyslės
Galimybė laboratorijoje sukurti kraujagysles iš paciento ląstelių leidžia pagerinti širdies ir kraujagyslių, kepenų ligų ir diabeto gydymą. 2011 metais dirbtinių audinių kūrėjai iš „Cytograft Tissue Engineering“ (Kalifornija) pranešė apie sėkmingai atliktus bandymus, kurių metu trims pacientams buvo persodintos laboratorijoje sukurto kraujagyslės. Praėjus 8 mėnesiams po procedūros jos veikė patenkinamai. Dar po kurio laiko mokslininkams pavyko išauginti naujas kraujagysles gyvos pelės organizme.
Širdis
Dirbtiniai aparatai, stimuliuojantys širdies darbą, implantuojami jau nuo 9-ojo XX a. dešimtmečio. Tačiau jokie prietaisai negali dirbti taip gerai, kaip sveika žmogaus širdis. Neseniai mokslininkams pavyko padidinti biologinių medžiagų kiekį dirbtinėje širdyje. Šių metų gegužę prancūzų kompanija „Carmat“ jau buvo pasirengusi įrenginio, sukurto panaudojant karvės širdies audinį, bandymams.
Chirurgo Harald‘o Ott‘o vadovaujama grupė darbuojasi tobulindama dirbtinės širdies karkasą Masačusetso ligoninėje, o Masačusetso technologijos instituto specialistai sukūrė širdies audinį iš graužikų ląstelių.
Kepenys
Bioinžinieriai,siekiantys sukurti kepenis – vieną iš sudėtingiausių žmogaus organų, – tęsia darbus. 2010 metais laboratorijoje pavyko išauginti miniatiūrines kepenis, panaudojant galvijų kepenis ir pridėjus žmogaus kepenų ląstelių, o visai neseniai, šių metų vasarą, paskelbta apie naujo eksperimento rezultatus. Mokslininkams pavyko išauginti miniatiūrines kepenis iš žmogaus odos ir kitų ląstelių mišinio. Mokslininkai jau gali sukurti 100 tokių kepenų užuomazgų, tačiau vienoms vienintelėms veikiančioms kepenims suformuoti jų reikėtų dešimčių tūkstančių.
Trachėja
Šių metų balandį po 9 valandas trukusios operacijos vaikų ligoninėje Ilinojaus valstijoje 32 mėnesių Hannah Warren tapo pirmąja paciente, kuriai chirurgai įstatė trachėją, sukurtą pasitelkus bioinžineriją. Gydytojai sukūrė šį aparatą pasinaudodami paties vaiko ląstelėmis. Mergaitė gimė be trachėjos, todėl tik po šios operacijos ji galėjo kvėpuoti, valgyti, gerti ir kalbėti.
Nors kompanijai „Harvard Bioscience“ tai pavyko, mergaitė liepos mėnesį mirė dėl ankstesnės virškinimo trakto operacijos komplikacijų.
Tarpslanksteliniai diskai
Kai pažeidžiami tapslanksteliniai diskai, žmogus jaučia chroniško pobūdžio nugaros skausmus, o tokios ligos gydymo galimybės labai ribotos. Blogiausiu atveju atliekama operacija, kurios metu stuburo slanksteliai sujungiami, tačiau tai apriboja paciento galimybes judėti.
Prieš kelerius metus buvo pradėti naudoti dirbtiniai diskai, tačiau jie greitai susidėvi. 2011 metais mokslininkai pagaliau sukūrė helio ir kolageno implantus su žiurkės ląstelėmis. Vėliau jie buvo persodinti žiurkėms.o šią vasarą buvo sukurtas helis, kuris, mokslininkų manymu, leis atkurti tarpslankstelinių diskų audinius.
Žarnynas
Laboratorijose jau seniai naudojami bioinžinierių sukurti žarnynai, kurie naudojami ligoms diagnozuoti. Jie taip pat gali padėti pacientams, kurių žarnynas nuo gimimo ne visai išsivystęs. Nuo 2011 metų Kornelio universiteto mokslininkas Johnas Marchas kartu su vaikų chirurgu iš Pitsburgo Davidu Hackamu dirba kurdami dirbtinį žarnyną. Jie naudoja kolageną ir kamienines ląsteles.
Pernai Šveicarijos federalinės politechnikos mokyklos Lozanoje profesorius Martinas Gijsas ėmėsi kurti žarnyno sieneles iš epitelio ląstelių ir elektronikos prietaisų.
Harvardo universiteto mokslininkams taip pat pavyko sukurti tikro žarnyno elektroninę imitaciją iš žarnyno ląstelių, sudėtų į indą iš plono silikoninio polimero.
Inkstai
Ligų profilaktikos centro duomenimis, vienas iš 10 amerikiečių sirgs kokia nors chroniška inkstų liga. Šiuo metu dėl inkstų nepakankamumo JAV kenčia apie 600 tūkst. žmonių. Daugeliui iš jų atliekama dializė, bet tik nedaugelis gali pasinaudoti transplantais.
Tačiau padėtis gal pasikeisti, nes Kalifornijos universiteto mokslininkai, vadovaujami Williamo Fissello ir Shuvo Roy, kuria sudėtingus dirbtinius inkstus. Jų bandymai numatyti 2017 metais.
