Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Polacy wydrukowali pierwszą na świecie bioniczną trzustkę z naczyniami

Rekomendowane odpowiedzi

Pierwszą na świecie bioniczną trzustkę wraz z naczyniami krwionośnymi wydrukowali w technice 3D badacze z Fundacji Badań i Rozwoju Nauki pod kierunkiem dr hab. med. Michała Wszoły. Na kwiecień planuje się wszczepienie wydrukowanych płatków trzustkowych myszom.

W kwietniu tego roku naukowcy Fundacji zamierzą wszczepić wydrukowane płatki trzustkowe wraz z wyspami trzustkowymi myszom, żeby sprawdzić ich zachowanie w żywym organizmie. W październiku 2019 r. planowane są eksperymenty na świniach.

Nikt jeszcze nie wyprodukował narządu miąższowego z pełnym unaczynieniem - podkreślił w rozmowie z PAP dr hab. Michał Wszoła, chirurg transplantolog. Już wcześniej opracował on nową metodę mało inwazyjnego leczenia powikłanej cukrzycy przy użyciu endoskopowego przeszczepienia wysp trzustkowych pod śluzówkę żołądka. Jego najnowszym przedsięwzięciem jest bioniczna trzustka, w przyszłości również przeznaczona do leczenia cukrzycy.

Wydrukowana w technice 3D trzustka składa się wyłącznie z wysp trzustkowych; nie ma pełnić funkcji zewnątrzwydzielniczej takiej, jak w prawdziwej trzustce. Zakłada się jednak, że w przyszłości może ona przywrócić wytwarzanie insuliny w organizmie chorego na cukrzycę. Obecnie jest to możliwe wyłącznie poprzez wstrzykiwanie tego hormonu odpowiednim podajnikiem lub pompą insulinową.

Ludzka trzustka produkuje sok trzustkowy pomagający w trawieniu. Wokół niej jest około 1 mln wysepek trzustkowych, czyli takich małych kuleczek, składających się z komórek alfa i beta, które produkują insulinę i glukagon. Osoby z cukrzycą mają zniszczone wyspy trzustkowe, czyli nie mają tych komórek wytwarzających insulinę i glukagon. Produkowany jest tylko sok trzustkowy. Dlatego przewlekle muszą stosować insulinę w zastrzykach. Postanowiliśmy, że wytworzymy narząd, który będzie produkował insulinę i glukagon w oparciu o komórki alfa i beta – tłumaczy dr hab. Wszoła w rozmowie z PAP.

Polscy badacze pobrali od zwierząt komórki wysp trzustkowych i zmieszali je z biotuszem - substancją o składzie, który umożliwia przeżycie tych komórek. Biodrukarka zaczęła układać je przestrzennie w bioreaktorze zgodnie ze wzorem, opracowanym wcześniej na komputerze. Jednocześnie przy użyciu drugiej strzykawki drukowane były naczynia krwionośne, przez które w narządzie będzie przepływała krew.

Po wydrukowaniu takiej trzustki nie patrzyliśmy, jak ona wygląda naturalnie; w ogóle nas to nie interesowało. Przekonaliśmy się, że jesteśmy w stanie wydrukować narząd o grubości od 1 cm do 1,5 cm wysokości, i że musi mieć on odpowiednio gęstą sieć naczyniową, żeby wszystkie komórki wysp trzustkowych były dobrze zapatrzone w glukozę i tlen – opowiada dr hab. Wszoła.

Polscy badacze musieli wytworzyć odpowiedni biotusz - gdyż takiego, który by się nadawał do tego eksperymentu, jeszcze nie było. Kolejną trudnością było to, żeby z płyn w strzykawce, w kartridżu - po wydrukowaniu i zadziałaniu czynników fizykochemicznych zamienił się w stan stały i by mógł układać kolejne warstwy, a także utrzymać strukturę.

Wcześniej zrobiliśmy badania matematyczne, które pozwoliły ocenić, na ile ten narząd będzie funkcjonalny, kiedy zostanie uruchomiony krwiobieg. Jak będzie się zachowywała krew w tym narządzie - w zależności od różnych wartości jej ciśnienia i hematokrytu; który mówi, ile krwinek czerwonych jest we krwi. Pewne naczynia trzeba było wydłużyć, a inne skrócić – mówi dr hab. Wszoła.

W kwietniu uzyskane w biodrukarce płatki trzustkowe z wyspami zostaną przetestowane na myszach. Badania te potrwają do czerwca. W październiku 2019 r. większy fragment biotrzustki o rozmiarach kilku centymetrów wraz z naczyniami zostanie przetestowany na świniach. Musimy sprawdzić, jak ten narząd będzie żył w żywym organizmie, jak powstanie w nim mikrokrążenie i jak zmieni się jego struktura – dodaje dr hab. Wszoła.

Zdaniem specjalisty nikt tego jeszcze nie zrobił. W innych eksperymentach zasiedla się odpowiednie biodegradowalne rusztowanie komórkami, a potem wszczepia się człowiekowi. Można to stosować tylko do pewnych typów tkanek, takich jak chrząstka, kości, tchawica lub pęcherz moczowy - ale nie do wątroby, trzustki, nerek czy płuc, bo są to narządy miąższowe, które muszą mieć unaczynienie. Zbudowanie tego unaczynienia było nas dużym wyzwaniem - podkreśla.

14 marca w trakcie aukcji charytatywnej dzieł naukowych będziemy prezentować wyniki naszej pracy nad bioniczną trzustką i mamy nadzieję nawiązać współpracę z biznesem w celu dalszego rozwoju projektu – powiedział dr hab Wszoła. Jak wyjaśnił, na razie bioniczna trzustka wydrukowana została z komórek zwierzęcych, świńskich. Nie ma to jednak żadnego znaczenia, traktujemy ją jako model do badań.

Realizowany przez Fundację Badań i Rozwoju Nauki projekt bionicznej trzustki w technologii 3D dofinansowany jest ze środków Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu STRATEGMED III. Konsorcjantami w programie są Instytut Nenckiego, Politechnika Warszawska, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Szpital Dzieciątka Jezus i Spółka MediSpace. Założeniem projektu jest stworzenie trzustki "szytej na miarę" z komórek macierzystych pacjenta, co wyeliminuje ryzyko odrzutu.

Badaniami polskiego konsorcjum zainteresowali się pomysłodawcy i założyciele firmy Cellink, światowego prekursora w dziedzinie biodruku 3D. Erik Gatenholm i Hector Martinez w czwartek odwiedzą laboratorium Fundacji i wezmą udział w aukcji charytatywnej w Warszawie, której celem jest pozyskanie kolejnych środków na sfinansowania badań Fundacji.


« powrót do artykułu
  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Marta, Zosia i Ola to trzy licealistki z Warszawy, które rozpoczęły realizację niezwykle interesującego projektu „Nasze Awar”. Uczennice XV LO w Warszawie pokazują, jak wiele wspólnego mają kultura polska i żydowska. Nasze Awar – nasza historia, nasza przeszłość. Połączenie dwóch słów w językach polskim i hebrajskim symbolizuje powiązanie kultury polskiej i żydowskiej. Ukazuje także, że nasza historia i przeszłość nie byłyby pełne, gdyby nie społeczność żydowska i jej piękno, mówi Ola Korzeniewska.
      Pomysł na podjęcie tej właśnie tematyki wziął się z obaw, że wspólna historia polsko-żydowska szybko odchodzi w zapomnienie oraz z chęci pokazania bliskich relacji kulturowych pomiędzy naszymi narodami. Zazwyczaj o Żydach słyszymy tylko na lekcjach historii lub czytamy o nich w lekturach szkolnych. Te materiały nie opisują w pełni kultury żydowskiej czy historii narodu. Ten projekt ma na celu uświadomienie najmłodszym i naszym licealnym rówieśnikom, kim są Żydzi, w co wierzą, jaka jest ich historia, jakie są ich obyczaje i tradycje – czym jest koszerność, czym jest ortodoksyjność, dlaczego mężczyźni noszą jarmułki, a kobiety zakrywają włosy, czym jest mykwa itp., dodaje Zosia Stelmach.
      Twórczynie projektu chcą skupiać się wokół żywej społeczności, dlatego też spotkały się z Esterą, ortodoksyjną żydówką, która opowiedziała im jak wygląda życie kobiety w ortodoksyjnej społeczności we we współczesnej Polsce. Miały też okazję rozmawiać z Naczelnym Rabinem Polski, Michaelem Schudrichem. Dziewczyny nawiązały też współpracę z wydawnictwem Austeria, Gminą Wyznaniową Żydowską w Warszawie, Żydowskim Instytutem Historycznym i Muzeum Fabryki Oskara Schindlera. Cieszymy się, że możemy przy pomocy mentorów i mentorek prowadzić projekt, który edukuje najmłodszych w tak ważnym, a jednak pomijanym temacie, komentuje Marta Burzyńska.
      Bardzo interesująco wygląda facebook'owy profil Nasze Awar, na którym licealistki prowadzą cykl edukacyjny „Sławni polscy Żydzi i Żydówki”. Dotychczas przedstawiły tam sylwetki m.in. Juliana Tuwima, Maksymiliana Faktorowicza czy Heleny Rubinstein. Znajdziemy tam też niezwykle interesujące informacje o żydowskich świętach szawuot, pesach, sukot czy purim.
      Autorki projektu rozpoczynają też prowadzenie warsztatów. Pierwsze odbyły się już w Szkole Podstawowej nr 267 oraz przedszkolu „Ludeczkowo” w Warszawie.
      Projekt „Nasz Awar” został objęty patronatem m.in. przez Muzeum Polin, ŻIH, Uniwersytet Jagielloński.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Alkohol towarzyszy nam od tysiącleci, a w dawnych społeczeństwach odgrywał ważną rolę rytualną. Naukowcy z Darthmouth College poinformowali, że 9000 lat temu na kopcu na stanowisku Qiaotou w Chinach spożywano piwo. Prawdopodobnie stanowiło to część rytuałów pogrzebowych. Tym samym mamy tutaj do czynienia z jednymi z najstarszych dowodów na produkcję i spożywanie piwa.
      Dolina rzeki Jangcy na południu Chin stanowi centrum produkcji ryżu. Przejście od kultury łowiecko-zbierackiej do rolniczej trwało tutaj przez około 5000 lat, a pierwszymi, którzy prowadzili intensywną uprawę tego zboża, byli przedstawiciele kultury Liangzhu, istniejącej od 5300 do 4400 lat temu. Najstarszą natomiast znaną kulturą tego regionu, która uprawiała ryż i w przypadku której mamy dowody na wczesne osadnictwo jest Shangshan. I to właśnie jej przedstawiciele raczyli się piwem podczas pogrzebów.
      Niedawno odkryto w tym regionie 18 miejsc występowania kultury Shanghan. We wczesnej fazie, w okresie od 10 do 9 tysięcy lat temu osady Shanghan to zwykle małe wioski o powierzchni nie przekraczającej 3 hektarów, z prostymi domostwami i jamami służącymi do przechowywania różnych rzeczy. Jednak około 9000 lat temu zaczynają pojawiać się osady, których powierzchnia przekracza 10 hektarów. Są one otoczone rowami, występują w nich różne typy budowli, w tym również budynki służące przechowywaniu oraz pochówki. Naukowcy rozpoczęli systematyczne prace w czterech takich miejscach.
      Jednym z nich jest stanowisko Qiaotou, pochodzące sprzed 9000–8700 lat. Archeolodzy znaleźli tam kopiec o wymiarach 80 x 50 metrów, wyniesiony 3 metry nad poziom gruntu. Jest on otoczony przez dawne koryto rzeczne oraz rów szerokości 10–15 i głębokości 1,5–2 metrów. W północnej części kopca odkryto dwa szkielety. Są one ściśle powiązane z wieloma jamami, w których złożono ceramiczne naczynia wysokiej jakości. Niektóre z nich zachowały się w całości, a archeolodzy zauważyli, że zostały one ozdobione przez pomalowanie na biało. Na niektórych widnieją abstrakcyjne symbole. Ciała zmarłych zorientowano w kierunku wschodnim, a we wschodniej części kopca znaleziono dołki posłupowe z kamiennymi fundamentami. Wydaje się, że w tamtym miejscu istniała jakaś budowla. Dotychczas znalezione przedmioty, czyli bogactwo ceramiki wysokiej jakości oraz niewiele przedmiotów codziennego użytku, sugerują, że kopiec był raczej miejscem rytualnym, a nie mieszkalnym.
      Jednak znacznie ważniejszym odkryciem od przeznaczenia samego kopca jest fakt, że znalezione tutaj naczynia to najstarsza malowana ceramika na świecie. Badający ją specjaliści zwrócili uwagę na kształt niektórych z naczyń. Są one pękate i mają wąską szyjkę. Przypominają wykonywane z brązu naczynia hu, w których za czasów dynastii Shang (ok. 1600 – 1046 p.n.e.) i Zhou (ok. 1046 – 256 p.n.e.) przechowywano alkohol. Autorzy badań, naukowcy z Darthmouth College, wysunęli więc hipotezę, że na kopcu odbywały się rytuały pogrzebowe, podczas których spożywano alkohol. By ją zweryfikować, zbadano 20 naczyń.
      Szczegółowej analizie poddano siedem naczyń podobnych do hu, cztery misy i dziewięć dzbanów. W 15 naczyniach znaleziono ślady zżelowanej skrobi. Do jej żelowania dochodzi w obecności wody i wysokiej temperatury, zatem wskazuje to, że w naczyniach przechowywano żywność. Wśród tych 15 naczyń było 8, w których znaleziono też ślady wskazujące, że znajdowały się w nich fermentowane napoje. Zidentyfikowano tam zarówno pochodzącą z ryżu skrobię, w której zaszły zmiany typowe dla procesu hydrolizy i podgrzewania charakterystycznego dla warzenia piwa, jak i ślady grzybów z rodzajów Aspergillus i Rhizopus, które są powszechnie wykorzystywane w Azji Wschodniej do produkcji piwa z ryżu. Oprócz ryżu do piwa trafiła też łzawnica ogrodowa i bulwy.
      Prehistoryczne alkohole, w tym piwo, wino i miód pitny, uzyskiwano w różny sposób. Wino i miód produkowano z owoców, miodu czy innych substancji, które zawierają cukry proste poddające się fermentacji w obecności drożdży. Natomiast piwo wytwarzanie jest z ziaren i innych produktów zawierających skrobię. Do rozpoczęcia fermentacji potrzeby jest tutaj starter. Wiemy, że w starożytnych Chinach starterem takim mogła być ludzka ślina, kiełkowane ziarna i qu, suszone startery fermentacji składające się z pleśni, drożdży i różnych bakterii. Qu to rodzimy chiński wynalazek, który z czasem rozpowszechnił się w Azji. Na przykład Khmerowie używali qu zrobionego ze sproszkowanego ryżu, łupin ryżu i miejscowych roślin, a na Tajwanie qu przygotowywano z gotowanego ryżu i ziół.
      W naczyniach z Qiaotou znaleziono też zmiany w enzymach typowe dla użycia qu w procesie fermentacji, mamy zatem tutaj dowód, że startery tego typu były wykorzystywane co najmniej 8000 lat wcześniej niż najstarsze zapiski na ich temat.
      Naukowcy przypuszczają, że w Qiaotou piwo produkowano mieszając ugotowany ryż z łzawnicą ogrodową, bulwami i dodając qu. Całość z czasem fermentowała, tworząc piwo. Było ono inne niż współczesne mu piwo ze stanowiska Jiahu w regionie rzeki Huai. Tam bowiem do sfermentowanego ryżowego napoju dodawano miodu i owoców. Obecnie nie wiadomo, czy takie dodatki były stosowane w Qiaotou. Pokażą to dopiero przyszłe analizy.
      Dowody na obecność piwa znaleziono w sześciu naczyniach hu i dwóch misach. Hu są niewielkie i mogły być używane jako naczynia indywidualne. Dość duże misy mogły zaś przechodzić z rąk do rąk. Duża liczba hu i mis znalezionych w kontekście pochówku wskazuje zaś, że picie piwa było niezwykle ważnym elementem rytuałów pogrzebowych sprzed 9000 lat.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Palestyńskie Ministerstwo Turystyki i Starożytności poinformowało o odkryciu w okolicy Hindazy w muhafazie Betlejem nekropolii z epoki brązu. Cmentarz odsłonił człowiek kopiący fundamenty pod swój dom. Niezwłocznie skontaktował się z Departamentem Starożytności Betlejem. Wkrótce rozpoczęły się wykopaliska, podczas których znaleziono szereg glinianych naczyń i metalowych artefaktów.
      Ministerstwo podkreśliło, że zespół przeprowadził prace eksploracyjno-dokumentacyjne, które miały pozwolić na identyfikację i zbadanie materiału archeologicznego ze stanowiska. Odkrycie wzbogaci wiedzę o regionie i o tutejszych pochówkach z epoki brązu.
      Jak napisano na profilu Ministerstwa na Facebooku, odkrycie przyczyni się do podniesienia świadomości obywateli nt. znaczenia zachowania dziedzictwa kulturowego.
      Na opublikowanych zdjęciach widać sporo glinianych naczyń, w tym amfory. Część zachowała się w nietkniętym stanie. Na niektórych fotografiach uwieczniono metalowe ostrza. Inne dokumentują ludzkie szczątki.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Od dawna do obniżania ciśnienia wykorzystywane są zioła, takie jak lawenda czy rumianek. Ostatnio Kalifornijczykom udało się wskazać mechanizm molekularny, który odpowiada za ich hipotensyjne działanie.
      Badanie, którego wyniki ukazały się w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), pokazuje, że wiele z roślin wykorzystywanych do obniżenia ciśnienia aktywuje specyficzny kanał potasowy (KCNQ5) w naczyniach krwionośnych.
      Ekspresja KCNQ5 i innych kanałów potasowych, w tym KCNQ1 i KCNQ4, zachodzi w mięśniówce gładkiej naczyń. Aktywowany KCNQ5 rozkurcza naczynia; to mechanizm, który przynajmniej po części odpowiada za hipotensyjny (obniżający ciśnienie) wpływ pewnych roślin.
      Odkryliśmy, że aktywacja KCNQ5 może być mechanizmem molekularnym, wspólnym dla zróżnicowanego zestawu roślinnych hipotensyjnych leków tradycyjnych. Analizowaliśmy m.in. lawendę wąskolistną (Lavandula angustifolia). Zauważyliśmy, że należy ona do najefektywniejszych aktywatorów kanału KCNQ5, podobnie jak wyciąg z nasion kopru włoskiego i ekstrakt z rumianku - opowiada prof. Geoff Abbott z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Pamięć pogarsza się z wiekiem, bo mózg przejmuje na siebie większe obciążenie związane z biciem serca. Z upływem czasu duże tętnice sztywnieją, co ostatecznie prowadzi do uszkodzenia naczyń kapilarnych w mózgu. Jak można się domyślić, nie służy to tkankom i sprawnemu przebiegowi procesów poznawczych.
      Proponujemy ciąg wydarzeń, który tłumaczy, w jaki sposób starzenie mózgu i naczyń są ze sobą powiązane - podkreśla prof. Lars Nyberg z Uniwersytetu w Umeå.
      Nyberg i Anders Wåhlin stworzyli model, który rozpoczyna się od bicia serca. Bazuje on na licznych badaniach z ostatnich 5 lat i wyjaśnia, czemu niektóre procesy poznawcze mogą być szczególnie zagrożone.
      Gdy ludzkie ciało się starzeje, duże tętnice, np. aorta, sztywnieją i tracą sporą część zdolności do absorbowania wzrostów ciśnienia generowanych w momencie wyrzutu krwi do tętnic. Pulsacyjne zmiany ciśnienia są więc przenoszone na mniejsze naczynia, między innymi w mózgu. Najdrobniejsze naczynia w mózgu, kapilary, są poddawane zwiększonemu stresowi powodującemu uszkodzenia komórek znajdujących w ścianach naczyń i w ich otoczeniu, a należy pamiętać, że są one ważne dla regulacji mikrokrążenia mózgowego. Jeśli najmniejsze naczynia są uszkodzone, ma to negatywny wpływ na zdolność zwiększania dostaw krwi do mózgu w sytuacji, kiedy mamy sobie poradzić z wymagającymi procesami poznawczymi.
      Wg Szwedów, szczególnie podatną strukturą jest hipokamp, czyli część mózgu odpowiedzialna m.in. z pamięć epizodyczną. Dzieje się tak, bo znajduje się on w pobliżu dużych naczyń i jest stosunkowo wcześnie wystawiany na wpływ zwiększonego obciążenia.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...