Специальные датчики позволят прогнозировать spina bifida

Группе ученых из Калифорнийского университета Лос-Анджелеса удалось успешно внедрить датчики механического воздействия в развивающийся головной и спинной мозг куриных эмбрионов, которые, по задумке ученых, помогут профилактировать врожденные пороки развития плода, такие как spina bifida.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Materials в сотрудничестве с Университетом Падуи и Институтом молекулярной медицины Венето (VIMM), описаны инновационные биотехнологии для измерения механических усилий, оказываемых эмбрионом в процессе его развития.

В настоящее время изучаются физические и механические трансформации в тканях во время эмбрионального развития. Однако, по словам ученых, это оказалось сложной задачей, поскольку спинной мозг слишком мал и хрупок, чтобы его можно было увидеть невооруженным глазом.  Чтобы преодолеть эти трудности, исследователи напечатали на 3D-принтере крошечные датчики силы (шириной около 0,1 мм) непосредственно внутри развивающейся нервной системы куриных эмбрионов.

Датчики силы представляют собой жидкость, которая подается непосредственно в развивающиеся эмбрионы. При воздействии мощного лазерного излучения жидкость превращается в твердое вещество, похожее на пружину. Далее пружина прикрепляется к растущему спинному мозгу эмбрионов и деформируется под действием механического воздействия, создаваемого клетками эмбриона.

Это позволило измерить ничтожную силу, равную примерно десятой части веса человеческой ресницы, которую должны генерировать эмбрионы для формирования спинного мозга.

Инновационная разработка открывает путь к новым стратегиям профилактики и лечения пороков развития центральной нервной системы. Исследовательская группа также продемонстрировала, что технология может быть применена и к стволовым клеткам человека.

В будущем это позволит сравнивать стволовые клетки здоровых доноров и пациентов со spina bifida, чтобы понять, почему у некоторых людей развивается это заболевание.