Автор: Болысбек Дана
Редактор: Меренцова Анастасия
Ученые из Южного научного и технологического университета и Национального центра нанонауки и технологий в Китае создали кровеносные сосуды из металлополимерной проводящей мембраны, которая является гибкой и биоразлагаемой. Они имитируют настоящие кровеносные сосуды, их проводимость была доказана в экспериментах in vitro и в исследованиях на кроликах.
Новые металлополимерные сосуды могут преодолеть ограничения используемых на данный момент тканевых инженерных кровеносных сосудов, которые служат в качестве пассивных каркасов. Это достигается с помощью задействования других электронных устройств, которые могут обеспечить контролируемое высвобождение лекарств и дальнейшее лечение (генная терапия и электрическая стимуляция).
Предыдущие разработки, направленные в основном на механическую поддержку трудноизлечимых закупорок мелких кровеносных сосудов, имеют свои ограничения: они не способны к регенерации ткани кровеносных сосудов и, в отличие от естественной ткани, часто вызывают воспалительные процессы в тканях в ответ на кровоток.
Чтобы преодолеть ограничения существующих технологий, ученые изготовили биоразлагаемые электронные кровеносные сосуды, используя цилиндрический стержень для свертывания металлополимерной проводящей мембраны, изготовленной из поли(L-лактид-ко-ε-капролактона). Они показали, что в лаборатории электрическая стимуляция кровеносного сосуда увеличивает пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток в модели заживления ран, предполагая, что электрическая стимуляция может способствовать образованию новой ткани эндотелиальных кровеносных сосудов.
Далее устройство было протестировано на кроликах. Исследователи заменили их сонные артерии, которые снабжают кровью мозг, шею и лицо, электронными кровеносными сосудами. Они наблюдали за имплантатами с помощью ультразвуковой допплерографии в течение трех месяцев, обнаружив, что устройство обеспечивает достаточный кровоток в течение всего исследования. Визуализирующие тесты, в которых используются рентгеновские лучи и краситель, показали, что искусственные артерии функционируют так же хорошо, как и естественные. Также после удаления имплантатов следов воспаления обнаружено не было.
Хотя эти электронные кровеносные сосуды доказали свою эффективность у кроликов, необходимо проделать дополнительную работу, прежде чем технология будет готова для клинических испытаний, включая долгосрочные тесты на безопасность на больших когортах кроликов и других животных. Исследователи также надеются, что эта технология когда-нибудь будет объединена с искусственным интеллектом для сбора и хранения подробной информации о скорости кровотока, артериальном давлении и уровне глюкозы в крови человека, что облегчило бы лечение многих заболеваний.
Источник: https://medicalxpress.com/news/2020-10-flexible-biodegradable-electronic-blood-vessels.html
