Los científicos inventan los músculos de la lata de aerosol.

Paso al corazón artificial: músculos de la lata de aerosol.

Alrededor del uno a dos por ciento de la población adulta en el mundo desarrollado sufre de insuficiencia cardíaca grave (insuficiencia cardíaca). Si es posible, el corazón de un donante se trasplanta a pacientes en etapa terminal. A menudo, sin embargo, no hay un órgano adecuado disponible. Un corazón artificial podría ser la salvación. Sin embargo, para recrear el órgano complejo en el laboratorio, primero sería necesario cultivar tejido vivo complejo. Los investigadores ahora se han acercado a este objetivo: utilizaron un proceso de rociado para producir fibras musculares funcionales.

Una de las enfermedades más comunes que causan la muerte.

La insuficiencia cardíaca (insuficiencia cardíaca) es una de las enfermedades mortales más comunes. Como resultado de esta enfermedad, el corazón ya no puede proporcionar al cuerpo suficiente sangre y oxígeno. En los últimos años, se han informado una y otra vez de los nuevos enfoques para tratar la insuficiencia cardíaca que pueden aumentar la resiliencia y el rendimiento. Pero a medida que el corazón se debilita y amenaza con fallar, un trasplante de corazón es el único tratamiento que puede salvar la vida del paciente crítico. Sin embargo, no siempre está disponible un órgano adecuado. Un corazón artificial podría ser la salvación. Investigadores suizos del Instituto Federal de Ensayos e Investigación de Materiales (Empa) se han acercado un poco más a este objetivo..

Cualquier persona que dependa de un trasplante debido a una insuficiencia cardíaca debe esperar un órgano de un donante adecuado. Lo ideal sería un corazón artificial. Los investigadores se han acercado un paso más a esto. Utilizaron un proceso de pulverización para desarrollar fibras musculares. (Imagen: psdesign1 / fotolia.com)

Órgano artificial en la insuficiencia cardíaca.

Aquellos que dependen de un trasplante debido a una insuficiencia cardíaca deben esperar un órgano donante adecuado. Una alternativa elegante sería un corazón artificial, que no desencadena ninguna reacción de rechazo en el cuerpo después de la implantación.

El proyecto "Zurich Heart" de la asociación de investigación University Medicine Zurich, del cual Empa es socio, está desarrollando actualmente un corazón tan artificial..

Para que la bomba del laboratorio sea aceptada por el cuerpo, debe envolverse en tejido humano y revestirse, como un manto de invisibilidad..

Sin embargo, el crecimiento de tejidos funcionales de múltiples capas sigue siendo un desafío importante en el campo emergente de la ingeniería de tejidos..

Los investigadores de Empa ahora han tenido éxito en el crecimiento de células en un marco de plástico tridimensional en fibras musculares.

Las fibras musculares proporcionan estabilidad y flexibilidad al corazón que late constantemente

"El corazón humano está compuesto naturalmente de varias capas de tejidos diferentes", explica Lukas Weidenbacher del Departamento de Empa Membranas y textiles biomiméticos en St. Gallen en un comunicado..

Las fibras musculares en el revestimiento desempeñan un papel crucial aquí, porque proporcionan estabilidad y flexibilidad al corazón que late constantemente..

Sin embargo, el crecimiento de las fibras musculares de múltiples capas es difícil porque las células primero deben colocarse en un marco espacial.

"Aunque es posible producir estructuras plásticas tridimensionales que son muy similares al tejido humano, como el llamado electrospinning", dijo Weidenbacher..

Aquí, los polímeros líquidos se hilan como hilos de telaraña en forma de tejido natural. Los disolventes nocivos que son necesarios para el método, sin embargo, son venenosos para las células sensibles..

Protección viscosa

Por lo tanto, los investigadores de Empa han empaquetado las células preciosas en cápsulas protectoras. Una cubierta de gelatina contiene una o dos celdas cada una. Esto protege a las células de los solventes..

Una técnica de pulverización especial, la electropulverización, permite que las cápsulas se inserten en los poros del andamio hilado. "La fumigación puede sobrevivir muy bien a las células protegidas de esta manera", explica el científico del material.

Una vez que las células se han asentado en el sitio objetivo, la cápsula de gelatina se disuelve en minutos.

Con el microscopio electrónico de barrido, las imágenes de las células en su nido de plástico muestran que una vez que se disuelven las cápsulas, las células progenitoras inmaduras comienzan a fusionarse y madurar en fibras musculares alargadas.

Al final, se debe crear una estructura lo más similar posible al tejido muscular natural. "Dado que el corazón artificial está permanentemente inundado por el torrente sanguíneo, es importante que las superficies estén diseñadas para que no se formen coágulos", dice Weidenbacher..

Invisible para el cuerpo.

Para la serie de experimentos, los investigadores utilizaron células musculares inmaduras de una línea celular de ratón. Las células progenitoras se diferenciaron en el andamio y produjeron proteínas que normalmente se encuentran en el músculo..

Sin embargo, el corazón artificial implantable estará equipado en el futuro con células que se originan en el propio paciente. Por lo tanto, un corazón personal podría ser criado para aquellos afectados, que permanece "invisible" para la defensa del cuerpo. (Ad)