Разработаны светоактивируемые чернила для дистанционного управления сердечной тканью с целью восстановления сердца
Исследователи из Mass General Brigham и сотрудничающих с ними учреждений разработали неинвазивный подход к управлению активностью сердечной ткани, используя свет для стимуляции инновационных чернил, включенных в биопечатную ткань. Их цель — разработать методику, которую можно использовать для восстановления сердца. Их результаты в доклинических моделях, опубликованные в Science Advances , показывают преобразующий потенциал неинвазивных терапевтических методов для управления электрически активными тканями.
«Мы впервые показали, что с помощью этих оптоэлектронно-активных чернил мы можем печатать каркасы, которые позволяют дистанционно управлять сконструированными тканями сердца», — сказал соавтор Й. Шрайк Чжан, доктор философии из Отделения инженерии в медицине в Brigham and Women's Hospital, основатель системы здравоохранения Mass General Brigham. «Этот подход прокладывает путь для неинвазивной световой стимуляции, регенерации тканей и возможностей интеграции хозяина в кардиотерапии и не только».
Трехмерные биопечатные ткани, состоящие из клеток и других совместимых с организмом материалов, являются мощным новым инструментом для восстановления поврежденной сердечной ткани. Но большинство биопечатных тканей не могут генерировать необходимую электрическую активность для клеточной функции. Вместо этого они должны полагаться на инвазивное размещение проводов и электродов для управления сердечной активностью, что может повредить ткани организма.
Чжан и его коллеги обошли это ограничение, вливая в биопечатную ткань «оптоэлектронно активные» чернила, которые можно дистанционно стимулировать светом для генерации электрической активности в этих тканях. Авторы также показали, что эти новые, динамически сконструированные ткани могут синхронизироваться и ускорять сердечный ритм при стимуляции светом в доклинических моделях .
«Теперь, когда мы создали экспериментальную версию этой технологии, мы переключаем наши усилия на понимание того, как она может способствовать долгосрочной регенерации тканей, и на ее органичную интеграцию в биологию сердца», — сказал Чжан.