Найден способ «оживить» искусственные ткани

Используя электрические импульсы, ученые создали искусственную кожу, реагирующую на болевые раздражители, а также имплантаты кровеносных сосудов, способные превратиться в здоровую сосудистую стенку.

Инновационный аналог кожи человека был разработан сотрудниками Мельбурнского королевского технологического университета (Австралия). Его уникальность заключается в том, что при воздействии болевого импульса он реагирует так же, как реагировала бы живая ткань: посылает сигнал в головной мозг, откуда поступает команда, инициирующая ответную реакцию (например, отдергивание руки).
Внешне искусственная кожа ничем не отличается от настоящей – она имеет тот же цвет и такую же текстуру. Способность реагировать на внешние раздражители обеспечивают ей многочисленные датчики в составе электронных схем, которыми усеяна поверхность аналога эпидермиса.

Чтобы имплантат мог различать силу воздействия, в него закладывается программа, определяющая пороговые значения болевого импульса. Если раздражитель преодолевает порог чувствительности, следует соответствующий ответ. Схема анализа внешнего импульса может стать основой для инициации движения протезов конечностей, если искусственную кожу будут использовать в их производстве.
А в то время, как австралийские ученые применяли электрический импульс, чтобы создать чувствительную кожу, ученые из Института биоинженерии Лозанны (Швейцария) и Южного научно-технологического университета (Гуандун, КНР), использовали его в целях получения биосовместимых протезов кровеносных сосудов.

Сами протезы были созданы из трех слоев пластиковой сетки, между которыми поместили тысячи стволовых клеток, взятых из пуповины. Каркас сетки сформировали из галлия – сравнительно инертного металла, способного проводить электрический ток.

Известно, что в организме человека стволовые клетки дают начало эндотелиальной ткани. Она образует сосудистую стенку и поддерживает ее в здоровом состоянии, предупреждая образование атеросклеротических бляшек и тромбов. Чтобы побудить стволовые клетки из имплантатов образовать эндотелиальную ткань, биоинженеры воздействовали на них слабым разрядом электрического тока, пропуская его через металлическую сетку внутри каркаса.

За две недели после воздействия током количество стволовых клеток в сетке имплантата увеличивалось вдвое. Постепенно они превращались в здоровую эндотелиальную ткань, а через несколько месяцев сам имплантат разрушался и выводился из организма естественным образом. Так на месте удаленного участка сосуда появлялся новый, функционально полноценный, фрагмент сосудистой стенки.