10 niesamowitych rzeczy, hodowanych w laboratorium

Nie ma żadnych wątpliwości, że nauka popełniła wiele niesamowitych przełomów w ciągu ostatnich 100 lat. Jest to szczególnie ważne dla medycyny i inżynierii. Od zbawczej szczepionek do rewolucyjnych zabiegów chirurgicznych, nauka świetnie poprawia jakość naszego życia. Aby wymyślać nowe rozwiązania вековым problemów, postępu potrzebni są naukowcy. Za każdym medycznym otwieraniem warto laboratorium, pełna niesamowitych pomysłów. Czasami te eksperymenty podnoszą kwestie etyczne. Ale częściej tylko prowadzą do ciekawych rozwiązań uciążliwych problemów.

Jakie rozwiązanie może być bardziej wyrafinowane, niż uprawa czegokolwiek w laboratorium z podstaw? Przed wami lista dziesięciu niesamowitych hodowanych w laboratorium sztuk, zebrany Listverse. Takiego jeszcze nie widziałem!

Wieprzowe kości

W 2016 roku naukowcy z USA z powodzeniem wszczepiono utworzone w laboratorium kości czternastu dorosłych mini-świnie Jukatanie. Żadna ze świń nie отторгла nowe władze po operaci. Całkiem przeciwnie. Naczynia krwionośne hodowanych w laboratorium kości dyskretnie integrujący w już istniejący system obiegu świń.

Jak to w ogóle możliwe?

Najpierw naukowcy zeskanowany челюстные kości świń i wyniosły karty ich struktur. Następnie stworzyli odpowiednie komórek lasu z krów kości. W te struktury wprowadzono komórki macierzyste świń i wypełnione bogatym w składniki odżywcze roztworem. Efektem była w pełni funkcjonalna żywa kość.

Szczurzy kończynę

Naukowcy z Massachusetts szpitala trafiły w gazetach, kiedy w 2015 roku wychowują całą przednią łapę szczury w laboratorium. Był to pierwszy udany projekt tego typu na świecie.

Nadzorował proces doktor Harold Ott, również kierował Laboratorium inżynierii i regeneracji narządów Отта. Tylko przez 16 dni ich eksperyment doprowadził do powstania tkanki mięśniowej. Oto jak to zrobili.

Dr Ott i jego zespół wziął na żywo крысиную kończyny i usunęliśmy wszystkie jej komórki. Proces ten nazywany jest децеллюляризация. Jak tylko żywe komórki zostały usunięte, naukowcy zostali sam na sam z białka ramą dla kończyny.

Następnie wypełniły tę strukturę żywych komórek, które tworzą tkanki mięśniowej i naczynia komórki w ciągu zaledwie kilku tygodni. Aby sprawdzić funkcjonalność uprawianych w laboratorium kończyny, grupa stosowała słaby prąd elektryczny do tkanki mięśniowej.

Wynik? Mięśnie kończyny zmniejszyły się dokładnie tak samo, jak gdyby były normalne, wyhodowanymi w organach.

Hamburgery

Pierwszy uprawiane w laboratorium burgera o nazwie kodowej "шмясо" (schmeat) pojawił się w Londynie w 2013 roku. Został on stworzony w Holandii doktorem Markiem Postem, profesorem naczyniowego fizjologów. Jego celem było odtworzyć mięso, które "nie powoduje cierpienia zwierząt i nie szkodzić środowisku naturalnemu", w przeciwieństwie do tradycyjnych źródeł mięsa. Na projekt trwało 5 lat i 325 000 dolarów.

Właśnie po sukcesie Postu rozpoczął się szum na temat tworzenia laboratoryjnego mięsa. Memphis Mear, startup z San Francisco, stworzył laboratoryjne митболы w 2016 roku. Również wychował pałeczki z kurczaka – pierwsze w świecie.

Jednak jest mało prawdopodobne, wyhodowanych w laboratorium mięso będzie dostępna dla szerokiej publiczności do 2021 roku.

Man-świńska zarodek

Grupa naukowców z Hiszpanii i La Hoya, Kalifornia, w Salk Instytutem pomyślnie wychowałam ludzkie komórki w zarodku tworzy się linia świnie. Celem badania polegała na tym, aby w końcu rosną całe ludzkie organy, które będą wykorzystane do transplantacji, wśród innych zwierząt. Naukowcy z Salk już wychowują kilku organów szczury wewnątrz zarodków myszy. Ale z ostatnim badaniem zostały podniesione nieuniknione etyczne pytania.

W 2015 roku STANY zjednoczone wstrzymały finansowanie badań międzygatunkowe chimer za pieniądze podatników. W genetyce chimera – to naturalne zjawisko, kiedy jeden organizm ma dwa lub więcej różnych zestawów DNA.

Ale межвидовая chimera zawiera DNA dwóch lub więcej gatunków. To powoduje obawy co do tego, czy świnie lub inne zwierzęta, wszczepione komórki człowieka, rozwijać funkcje ludzkiego mózgu.

Juan Carlos Изписуа Belmonte i jego zespół stwierdził, że celem "sprawdzić możliwość ustawienia ostrości na komórkach człowieka podczas tworzenia pewnych tkanek, unikając jakiegokolwiek wkładu w mózg, nasienia lub komórki jajowej".

Мышиная sperma

W 2016 roku naukowcy z Instytutu zoologii Akademii nauk Chin stworzyli realną mysiej spermy z komórek macierzystych. Do tego oni wyciągnęli komórki macierzyste myszy i umieścić je w testicular komórki noworodków myszy.

Qi Zhou i Xiao Yang Zhao, którzy przeprowadzili eksperyment, również poddano komórki macierzyste wielu substancji chemicznych biorących udział w rozwoju plemników. Wśród nich byli testosteron, hormon wywołujący wzrost mieszków włosowych, powodując wzrost hormonu z przysadki mózgowej.

Przez dwa tygodnie naukowcy otrzymali w pełni funkcjonalne komórki spermy. Wszczepiali tej spermy w żywej komórki jajowej i przekazali komórki jajowe samic myszy. W trakcie eksperymentu był urodzony dziewięć myszy, niektóre z nich są nadal własne potomstwo. Chociaż ten proces zapłodnienia nie był tak skuteczny, jak sztuczne zapłodnienie z użyciem naturalnego nasienia (3% sukcesu vs. 9%), badanie to daje wielką nadzieję na przyszłość leczenie niepłodności.

Krwi komórki macierzyste

Dwa różne zespoły naukowców opracowała innowacyjne podejście do tworzenia krwi komórki macierzyste. Jedna grupa byłaz Bostońskiego szpitala dziecięcego pod kierownictwem George ' a Daley. Zaczęli z komórek skóry człowieka i "przeprogramować" ich, aby te stały się индуцированными плюрипотентными komórkami macierzystymi. IRS-komórka – jest to stworzona sztucznie uniwersalna komórka macierzysta.

Następnie zespół Daily wprowadziła do alkoholu izopropylowego-komórki transkrybowanie czynniki, które stanowią geny, przeznaczone do sterowania innymi genami. Po tym zmodyfikowane alkoholu izopropylowego-komórki zostały wszczepione myszom dla dalszego rozwoju. (Jeśli pamiętacie, to sprawiło, że tamte myszy межвидовыми chimerami).

Przez 12 tygodni naukowcy stworzyli tylko prekursor komórki macierzyste krwi. Ale z drugiej drużynie nie udało się przejść dalej.

W uczelni Medycznej Weilla Cornell Sahin Рафий i jego drużyna brakowało tworzenie alkoholu izopropylowego. Zamiast tego wzięli komórek z naczyń krwionośnych u dorosłych myszy i wprowadzili im cztery czynniki transkrypcji. Następnie podróżowali komórki w naczyniu Petriego, przystosowane do odtworzenia środowiska naczynia krwionośnego człowieka.

Komórki Te są przekształcane w komórki macierzyste krwi. Komórki macierzyste z tego eksperymentu były tak silne, że całkowicie wyleczony grupę myszy cierpiących na niskiej liczby komórek krwi z powodu radioterapii.

Jabłkowe uszy

W 2016 roku kanadyjski биофизик Andrew Pelling i jego zespół z Uniwersytetu w Ottawie z powodzeniem wychowują tkanki człowieka, za pomocą jabłka. Za pomocą metody децеллюляризации usunęli istniejące w jabłku komórki i pozostały na hodowlach tkankowych "lasami". Zresztą, to właśnie ta celuloza upoważnia ich soczyste jabłka złamać.

Pelling i jego drużyna wyciąć kawałek jabłka w kształcie ucha i wprowadziły do niego komórki człowieka. Komórki wypełnione strukturę i stworzyli jej zlewu (zewnętrzną część ucha).

Po Co był potrzebny ten eksperyment? Aby stworzyć bardziej tanie implanty. Według Пеллинга, z jego laboratorium materiałem także mniej kłopotów niż z tradycyjnymi materiałami biologicznymi, które często biorą u zwierząt lub martwych ciał. Jego metoda również nie ogranicza się do jabłkami. Próbuje odtworzyć swoje kreacje na płatkach kwiatów i innych warzywach.

Penis królika

W 2008 roku dr Anthony Atala z Instytutu medycyny regeneracyjnej Wake Forest zmusił do współpracy grupę królików. Ale to nie była zwykła grupa królików. U wszystkich samców zostały wyhodowane w laboratorium penisy. Ten pomysł Atala pielęgnowana i opracowywał od 1992 roku.

Ze wszystkich 12 stworzonych w laboratorium penisy, wszystkie pozwoliły królików kolega. Osiem królików z powodzeniem эякулировали, a czworo – заимели potomstwo.

Do 2014 roku Atala i jego zespół stworzyli sześć ludzkich penisów z nadzieją uzyskać zgodę FDA na przeszczep ludziom. Naukowcy poddawali wyhodowane w laboratorium organy ścisłym badaniom za pomocą samochodu, растягивающую i сжимающую ich, aby upewnić się, że te wytrzymają codzienne obciążenia.

Grupa naukowców także ustawianie maszyny, aby te перекачивали płyn do narządów i prowadzą do erekcji. Według stanu na rok 2017 przeszczep tych organów ludziom dopóki nie otrzymała zgody, ale wszystko jeszcze przed nami.

Pochwy

Dr Anthony Atala i jego drużyna także hodować ludzkie pochwy w swoim laboratorium. Organy te następnie wszczepione czterech nastolatków w Meksyku, które w wyniku rzadkiej odchylenia byli urodzeni bez nich.

Aby utworzyć te organy, zespół Аталы wzięła małą próbkę skóry u każdej dziewczyny. Następnie stworzyli biodegradowalne lasu i wdrożyliśmy w nich komórki hodowano na podstawie próbek tkanin.

Pierwsza z tych operacji została przeprowadzona w 2005 roku. Kolejne obserwacje za kobietami nie wykazały długoterminowych powikłań spowodowanych operacją. Wszystkie cztery kobiety donosili o normalnym funkcjonowaniu seksualnym. Jednak tylko dwie kobiety mają macicy. Nie wiadomo, czy pozostałe dwie wynieść dzieci.

Mózgowe kulki

Sergiu Paska z uniwersytetu Stanforda hodował mini-mózg w ciągu dwóch lat. Naukowcy nazywają go cerebralnym органоидом. Będąc zaledwie 4 mm średnicy, ten mały kawałek tkanki ludzkiego mózgu wyhodowano w laboratorium z komórek macierzystych. Biorąc żądaną hormony, naukowcy byli w stanie zmusić tkaniny rosnąć w strukturę, która jest prawie całkowicie naśladuje części mózgu.

I wiesz, jaka była największa różnica między zwykłą częścią i jej miniaturową wersją?

Wyhodowane w laboratorium mózg nie mieli naczyń krwionośnych lub białych krwinek i nie szły typowych etapów rozwoju neurologicznego. Zamiast tego są one przestaje dojrzewać w ekwiwalencie pierwszego trymestru rozwoju człowieka.

W mózgu jest nie-neuronalne komórki, zwane astrocyty, które osiągają pełną dojrzałość w laboratoryjnych органоидах. Astrocyty są komórkami pomocniczymi, które tworzą i zmniejszają połączenia między neuronami w razie potrzeby. One również tworzą związku z naczyniami krwionośnymi, wiodącymi w mózg i z niego, i odgrywają ważną rolę w postrzeganiu obrażeń.