В определенных условиях искусственные материалы могут стимулировать трансформацию стволовых клеток в костные. Для стимуляции процесса дифференциации стволовых клеток ученые использовали полимер с наличием памяти формы.
Как известно, стволовые клетки могут трансформироваться в любой тип клеток, в зависимости от того, какая среда их окружает. В течение многих лет ученые изучали методы управления процессами дифференциации с помощью изменения условий среды. Результаты таких изысканий уже используются для создания биосовместимых материалов, которые используются в медицине. И если в предыдущих исследованиях был использован статический каркас, то ученые из центра регенеративной медицины Helmholtz-Zentrum Geesthacht (HZG), Берлинского университета Freien использовали динамический каркас.
Исследователи использовали листок полимера в качестве искусственной мышцы. Листок полимера обладает свойством обратимо меняться при воздействии повторных изменений температуры. Ученые наложили решетку снизу листка и запрограммировали листок полимера растягиваться от температуры тела (37 ° C) до 10 ° C и сокращаться при повторном нагревании. Затем они покрыли листок полимера стволовыми клетками и стали внимательно наблюдать за изменением формы листка и ячеек с сеткой. Такая «искусственная мышца» могла использовать только один физический сигнал - изменение температуры - но это позволяло ей послать механический сигнал стволовым клеткам. Эти синхронизированные стимулы позволили активировать процесс трансформации стволовых клеток в костные клетки.
Как считают ученые, эта методика позволит активно влиять на запуск процесса дифференциации стволовых клеток. Это может позволить использовать такие листки полимера для восстановления поврежденных костных тканей, например, при сложных тяжелых переломах костей. Как говорит автор исследования, профессор Лендляйн:» Стволовые клетки можно получить из костного мозга пациента, затем их надо культивировать на листе полимера и, в дальнейшем, этим листом можно обернуть поврежденную часть кости во время операции. «Обученные» искусственной мышцей стволовые клетки будут быстрее трансформироваться в костные клетки»
