Поддержать нас
Беларусы на войне
  1. «Кто без машины, тот на первый рейс не попадает». Как пользователи отреагировали на проблемы с «Яндексом» в Беларуси
  2. Гигантская волна рухнула с гор и убила тысячи человек. Речь не о Непале — эта катастрофа случилась в Европе в ХХ веке
  3. ВСУ уничтожили еще один дата-центр «Яндекса». В Беларуси невозможно пользоваться Yandex Go
  4. «Может, и войны избежать удастся». Лукашенко заговорил о сотрудничестве с Литвой и Польшей
  5. «Минсктранс» похвастался новыми троллейбусами-гигантами, в комментариях люди стали писать о проблемах городского транспорта. Каких?
  6. Трамп призвал Украину сменить президента. Зеленский ответил на это своим предложением
  7. Шесть лет назад Лукашенко встречался с лидерами оппозиции в СИЗО КГБ. Тихановский рассказал неизвестные подробности
  8. Макс Корж произнес одну из своих самых длинных антивоенных речей на концерте во Франкфурте
  9. Цены на некоторые продукты в Беларуси резко подскочили, но кое-что и подешевело. Какие товары изменили цену сильнее всего
  10. Представитель НАТО назвал цифры российских потерь в Украине за прошлый месяц
  11. Беларусский футболист забил шесть голов за один матч
  12. «Лукашенко нельзя назвать даже младшим партнером Путина». Кит Келлог о роли Лукашенко в переговорах США и России


/

Ученые из Канады разработали трехмерную модель «сердце на чипе», которая может приблизить медицину к более точному и безопасному тестированию лекарств против сердечно-сосудистых заболеваний — главной причины смертности в мире. Новая платформа способна самостоятельно сокращаться, воспроизводить физиологические процессы сердечной ткани и в реальном времени фиксировать активность вплоть до уровня отдельных клеток, пишет ScienceAlert.

Изображение носит иллюстративный характер. Фото: DS stories / Pexels
Изображение носит иллюстративный характер. Фото: DS stories / Pexels

Главная проблема современной кардиологии заключается в том, что реакцию человеческого сердца на новые препараты или заболевания сложно изучать без риска для пациента. Инженерная модель сердца решает эту задачу: созданная ткань бьется автономно, использует кальций для запуска сокращений и предсказуемо реагирует на известные лекарства.

Ключевым достижением стала интеграция двойной сенсорной системы. В отличие от предыдущих разработок, новая модель сочетает измерение макромеханических показателей — силы сокращения всей ткани — и микромеханических процессов на уровне отдельных кардиомиоцитов, клеток сердечной мышцы. Именно нарушения в работе этих клеток лежат в основе многих сердечно-сосудистых заболеваний, включая сердечную недостаточность.

Для создания модели исследователи использовали клетки сердечной мышцы и соединительной ткани крыс. Их поместили в гелеобразную матрицу, богатую белками и питательными веществами, а затем разместили на гибких кремниевых микрочипах. Ткань фиксировалась между эластичными столбиками, которые деформируются при каждом сокращении — степень деформации отражает общую силу сокращения. Дополнительно внутрь ткани были внедрены микросенсоры на основе гидрогеля диаметром около 50 микрометров, регистрирующие локальные механические напряжения на клеточном уровне.

Исследователи протестировали систему с помощью двух препаратов. Норэпинефрин (норадреналин), применяемый в клинической практике для усиления сердечной деятельности и поддержания артериального давления, ожидаемо увеличил сократительную активность ткани. Противоположный эффект продемонстрировал блеббистатин — ингибитор мышечной активности, который снижает силу сокращений. Оба результата подтвердили, что модель способна точно прогнозировать влияние веществ на сердечный ритм и механическую функцию.

В предыдущих исследованиях ученые создали «сердца на чипе» — кольцеобразные устройства, напечатанные на 3D-принтере с использованием биочернил, содержащих собственные стволовые клетки пациента. Фото: Véronique Lavoie, CHU Sainte-Justine
В предыдущих исследованиях ученые создали «сердца на чипе» — кольцеобразные устройства, напечатанные на 3D-принтере с использованием биочернил, содержащих собственные стволовые клетки пациента. Фото: Véronique Lavoie, CHU Sainte-Justine

По словам первого автора исследования Али Мусави из Монреальского университета, возможность наблюдать реакцию ткани на препараты в реальном времени открывает серьезные перспективы для доклинических исследований и разработки новых лекарств. Старший автор работы, инженер Хуман Саводжи, подчеркнул, что технология приближает медицину к настоящему персонализированному подходу: в будущем врачи смогут тестировать препараты на клетках конкретного пациента до назначения лечения.

На следующем этапе команда планирует создавать модели сердечной ткани из клеток пациентов с различными патологиями, включая дилатационную кардиомиопатию — часто генетическое заболевание, приводящее к сердечной недостаточности, — а также различные формы аритмий. Это позволит моделировать конкретные заболевания «в пробирке» и подбирать наиболее эффективную терапию.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nano Micro Small.