Международная группа исследователей создала крошечные, сложные каркасы, которые имитируют сложную сеть коллагеновых волокон, образующих барабанную перепонку в ухе человека.
Ученые надеются, что такой каркас может быть использован для замены барабанных перепонок, когда они сильно повреждены, что уменьшит потребность пациентов в их собственных тканях, которые используются в хирургической реконструкции. Барабанная перепонка, состоит из коллагеновых волокон, и может быть повреждена из-за инфекции или физического воздействия, что часто приводит к временной потере слуха. Большинство незначительные повреждений перепонки исцелится, само по себе. Однако более серьезное повреждение может потребовать операции.
В этом исследовании, биоинженеры продемонстрировали подход, создавая полимерный строительный каркас, на которым могут быть выращены клетки. Такие леса состоят из двух биомедицинских сополимеров и были построены с использованием двух различных подходов. В первом инженеры использовали электропрядение; во-втором, они объединили электропрядение с 3D-печатью.
Размеры инженерных каркасов были сопоставимы с человеческой барабанной перепонкой, с диаметром 15 мм и толщиной около 100 мкм. После создания предварительной структуры было проведено биологическое исследование, путем культивирования человеческих мезенхимальных стромальных клеток (МСК) на каркас, чтобы проверить, как клетки могут на нем расти и выжить. Клетки оказались жизнеспособными при выращивании на всех двух видах каркасов, показав особенно хорошие результаты на модели изготовленной с помощью 3Д-печати.
Соавтор разработки Serena Danti (Университет Пизы): «Барабанные перепонки имеет сложную структуру коллагеновых волокон. Мы воспроизвели эту структуру в наших каркасах, путем объединения электропрядения с 3D осаждением волокна, и считаем, что это, в конечном итоге, позволит получить замену, которая анатомически и акустически очень похожа на настоящую барабанную перепонку».