Ученые из Йокогамского национального университета нашли способ не только разгадать эту загадку, но и воссоздать такие структуры в лаборатории.

Раньше для ориентации коллагена использовали магнитные поля или электроспиннинг, но у этих методов были недостатки: в первом случае в образце оставались магнитные частицы, во втором — токсичные растворители. Новый метод обходится без всего этого. Исследователи просто берут коллаген, смешивают его с клетками и пропускают через микроскопические каналы, напечатанные на 3D-принтере.

Результаты опубликованы в издании ACS Biomaterials Science & Engineering.

Поток жидкости сам выстраивает волокна в нужном направлении — как в настоящих тканях, например, в коже или костях черепа.

Теперь мы можем создавать ткани с разной ориентацией волокон, — говорит Кадзутоши Иидзима, один из авторов исследования.

Это важно, потому что от расположения коллагена зависит, как клетки будут работать.

Ученые смогли контролировать не только направление, но и толщину волокон. Это открывает путь к созданию точных моделей тканей для трансплантации или экспериментов.

Наша система позволит создавать индивидуальные биоматериалы для разных задач, — добавляет профессор Седзи Маруо.

Следующий шаг — проверить, как такие искусственные ткани поведут себя в реальных условиях. Если все получится, их можно будет использовать в медицине.

Польза исследования

• Точные модели тканей — можно воспроизводить сложные структуры, например, кожу или кости, для тестирования лекарств.
• Безопасность — метод не требует токсичных веществ или магнитных частиц.
• Персонализация — в будущем можно будет создавать импланты с учетом анатомии пациента.

Отметим, что пока метод тестировали только в лаборатории. Неясно, как напечатанные ткани поведут себя в живом организме — не вызовут ли воспаление или отторжение.

Ранее ученые рассказали, как коллагеновая матрица ускоряет заживление десен.