Выращивание органов с сенсорами: как ученые следят за жизнью ткани

Представьте, что у вас есть миниатюрная копия человеческого сердца, растущая в лаборатории. Или крошечный мозг. Звучит как научная фантастика? А вот и нет. Биологи уже вовсю создают такие «органоиды» — упрощенные, но работающие модели органов. Они помогают изучать болезни и испытывать лекарства, не прибегая к опытам на животных или людях. Но вот загвоздка: как заглянуть внутрь этого хрупкого микро-мира, не разрушив его?

Большинство датчиков, которые могли бы рассказать о жизни клеток, слишком грубы и велики для этой ювелирной работы. Ты же не будешь тыкать иголкой в мыльный пузырь, чтобы измерить его толщину. Именно эту проблему и удалось обойти исследователям из Гарварда, о чём недавно сообщил New Atlas.

Их решение гениально в своей простоте: если нельзя аккуратно внедрить сенсор в готовый органоид, почему бы не вырастить его уже вместе с датчиком внутри?

Взяв гибкую сетку из наноэлектронных сенсоров (похожих на те, что в умных часах или фитнес-браслетах), ученые буквально «засеяли» её стволовыми клетками. Клетки делились, росли, формировали трёхмерную структуру — и гибкая сетка сенсоров оказывалась органично вплетённой в ткань, как провода в умный свитер. Элегантно, правда?

В своем эксперименте команда 90 дней наблюдала, как стволовые клетки превращаются в кардиомиоциты — те самые клетки, что заставляют биться наше сердце. И всё это время встроенная электронная сеть исправно передавала данные об их активности. Этот метод открывает двери и для изучения мини-мозгов, и для моделей поджелудочной железы, и для многих других органов.

Что это даёт? Постоянный, ненавязчивый мониторинг развития живой ткани от самого её зарождения. Учёные смогут увидеть процессы, которые раньше были скрыты от глаз: как именно начинается болезнь, как на неё реагируют клетки, как работает потенциальное лекарство. Это не просто шаг вперед, это прыжок в новую эру персонализированной медицины.

Конечно, органоиды — не идеальные копии. Они проще и примитивнее настоящих органов. Но прогресс не стоит на месте. Взять, к примеру, другую удивительную разработку: печень, которую вырастили американские учёные. Они взяли каркас от крысиной печени и «населили» его человеческими стволовыми клетками. Получилась модель, куда более близкая к оригиналу. Так что будущее биологии становится всё более «умным» и, в прямом смысле, встроенным.