Трехмерный каркас для будущих искусственных органов на основе фрактальной структуры удалось создать группе ученых во главе с Виктором Угазом (Victor Ugaz), профессором кафедры химического машиностроения американского Texas A&M University, передает ScienceDaily со ссылкой на публикацию в журнале Advanced Materials.
На современном этапе развития технологии, получаемые в результате терапевтического клонирования культуры клеток могут выполнять свою функцию (например, выработку инсулина), однако получаемые клетки не формируют полноценной искусственной ткани. Дело в том, что клетки должны формироваться на каркасе определенной структуры, в естественной среде связанной с ходом сосудов и нервов.
Использование в качестве опоры для культур клеток [губокk из различных биологически инертных материалов не обеспечивает необходимого доступа питательных веществ и, соответственно, адекватного отвода продуктов жизнедеятельности клеток.
Фактически, без необходимого каркаса искусственная ткань обеспечивается только за счет диффузии. В среде, аналогичной естественной, расстояние, равное диаметру человеческого волоса, за счет диффузии вещества могут преодолеть за 8-9 минут.
Создание аналогичной естественной [древовиднойk структуры каналов в толще искусственной ткани позволит решить эту проблему и обеспечить двухстороннюю доставку веществ без ограничений.
Угаз обратил внимание на то, что ветвления сосудистых стволов в живом организме напоминают так называемые фигуры Лихтенберга фрактальные [деревьяk, образуемые электрическим разрядом, попросту говоря характерные зигзаги молний.
Направляя мощные электрические разряды в толщу акрилового бруска, Угаз добился образования в толще полимера каналов с различными необходимыми показателями диаметра, длины, степени истончения с каждым ветвлением и даже углов между [ветвямиk. Более того, аналогичные [деревьяk удалось создать не только в монолитном акриле, но и в пористых, разрушающихся в биологической среде материалах, которые позволяют [заселитьk полученные структуры клетками.
В отличие от всех других предлагавшихся технологий, метод Угаза позволяет практически мгновенно создавать трехмерные, большие по размеру, сложные структуры, стоимость изготовления которых не ограничивает возможности их массового производства.
