rmit
rmit

Как звуковые волны помогут восстановить кости?

Лечение звуком оказалось эффективным для нескольких видов клеток

Тканевая инженерия — новая область, цель которой — восстановление костей и мышц с помощью естественной способности человеческого организма к самоисцелению. Исследователи использовали звуковые волны, чтобы превратить стволовые клетки в костные. Это достижение инженерии может помочь пациентам восстановить кость, утраченную в результате рака или дегенеративного заболевания.

Проблему решит звук

Ключевая проблема в восстановлении кости — потребность в большом количестве костных клеток, которые могли бы расти и процветать после имплантации. На сегодняшний день процессы по превращению взрослых стволовых клеток в костные все еще стоят дорого. Для них используется сложное в техническом плане оборудование. Массовое производство затруднено, что делает широкое клиническое применение нереалистичным.

Однако инновационное лечение стволовыми клетками предлагает умный путь для преодоления некоторых из самых больших проблем в этой области — с помощью высокочастотных звуковых волн.

Увеличенное изображение, показывающее взрослые стволовые клетки в процессе превращения в клетки кости после обработки высокочастотными звуковыми волнами. Зеленая окраска показывает наличие коллагена, который превращается в костные клетки. Увеличение: 60X. Фото: rmit
Увеличенное изображение, показывающее взрослые стволовые клетки в процессе превращения в клетки кости после обработки высокочастотными звуковыми волнами. Зеленая окраска показывает наличие коллагена, который превращается в костные клетки. Увеличение: 60X. Фото: rmit

Стволовые клетки, обработанные высокочастотными звуковыми волнами, быстро и эффективно превращаются в костные клетки.

Важно то, что новое лечение оказалось эффективным на нескольких типах клеток, включая стволовые, полученные из жира, которые гораздо менее болезненны для извлечения.

Быстрый и простой метод

Ученые обещают, что новый подход будет быстрее и проще, чем предыдущие:

«Звуковые волны сокращают время лечения, обычно необходимое для того, чтобы стволовые клетки начали превращаться в клетки кости, на несколько дней. Этот метод также не требует каких-либо специальных "индуцирующих костную ткань" препаратов, и его очень легко применять к стволовым клеткам. Наше исследование показало, что этот новый подход имеет большой потенциал».

Профессор Лесли Йео и команда ученых потратили более 10 лет на изучение взаимодействия звуковых волн на частотах выше 10 МГц с различными объектами. Разработанное ими устройство, генерирующее звуковые волны, можно использовать для точного манипулирования клетками, жидкостями или материалами.

Теперь ученые смогут использовать звуковые волны, чтобы оказать необходимое давление на стволовые клетки в нужных местах, и запустить тем самым процесс изменения.

Новое устройство дешевое и простое в применении, поэтому его можно легко масштабировать для одновременной обработки большого количества клеток. Это жизненно важно для эффективной тканевой инженерии.

━━━━━

Анастасия Дегтярева