Исследователи предлагают использовать геометрию пространства для управления восстановлением живых органов и тканей. Биоинженеры их Делфтского технического университета показали, что определенное искривление биоматериалов ингибирует или стимулирует рост клеток. Влияние геометрии пространства на восстановление тканей открывает новый способ лечения травм и повреждений органов.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, исследователи показали, что живые клетки «анализируют» и реагируют на геометрию пространства, на котором они расположены. В зависимости от степени кривизны поверхность может либо стимулировать клетки к созданию новой ткани, либо препятствовать этому.

Исследователи выделяют три вида поверхностей: «шар» с выпуклой кривизной, «седло» с вогнутой кривизной и плоская пластина. Анализ показал, что клетки, размещенные на вогнутой седловидной поверхности, растут активнее, чем на двух других, напротив, выпуклая поверхность замедляет формирование тканей. Для применения этого эффекта в медицине исследователи предлагают использовать специальные стимулирующие изгибы, напечатанные с помощью 3D-принтера. Это поверхности будут удерживать клетки в оптимальном для роста положении и стимулировать восстановление органов и тканей.

Влияние формы поверхности на рост клеток. Анимация: TU Delft

Трехмерные формы для исследования роста клеток. Изображение: TU Delft

В серии экспериментов исследователи продемонстрировали, каким образом такие формы из биоматериала стимулируют рост костных клеток в чашке Петри. Управляя геометрией поверхностей, исследователи изменяли тенденцию клеток к росту, делению и формированию ткани. В будущих исследованиях биоинженеры протестируют технологию на живых организмах.