Secondo un articolo pubblicato sulla rivista Biomaterials, i biotecnologi dell'Università di Harvard hanno creato con successo il primo arto bionico artificiale al mondo di un ratto facendo crescere i suoi muscoli, vasi sanguigni e altri componenti dalle cellule staminali.
“I nostri arti contengono muscoli, ossa, cartilagine, vasi sanguigni, legamenti, nervi e altre cose, ognuna delle quali ha il proprio 'scheletro' che ne sostiene la forma. Abbiamo dimostrato che possiamo conservarli nella forma e nella posizione in cui si trovano nelle braccia e nelle gambe, mantenerli in questo stato per un tempo infinitamente lungo e usarli per far ricrescere, almeno, vasi e muscoli , ha detto Harald Ott (Harald Ott) dell'Università di Harvard (USA).
Ott ei suoi colleghi hanno lavorato per diversi anni su versioni artificiali di organi danneggiati. Due anni fa, hanno creato una tecnica ingegnosa che consente loro di far crescere copie sane dei reni, utilizzando l'organo malato come "impalcatura" per la crescita delle cellule staminali.
Nella tecnica di Ott, l'organo danneggiato viene prima trattato con una combinazione di sostanze chimiche che distruggono le cellule e lasciano le proteine giunzionali che le circondano. Quindi questo "modello" viene riempito attraverso le precedenti arterie e il tratto urinario con "spazi vuoti" di cellule renali e vascolari estratte dall'embrione di ratto. I polmoni artificiali, il cuore, il fegato e una serie di altri organi sono stati coltivati in modo simile.
Usando questa tecnica, il gruppo di Ott ha preparato un'impalcatura per zampe di ratto e ha cercato di usarla come modello per un arto bionico. Gli scienziati non si sono posti il compito originale di far crescere l'intera gamba e quindi hanno concentrato la loro attenzione sulle due parti più pesanti dell'arto: i muscoli ei vasi sanguigni.
Posizionando lo "scheletro" e un insieme di cellule staminali di muscoli, vasi sanguigni e tessuto connettivo in uno speciale bioreattore, gli scienziati hanno ottenuto un arto a tutti gli effetti in poche settimane, ad eccezione dei nervi mancanti.
Per testare le prestazioni della gamba, gli scienziati hanno collegato degli elettrodi ai suoi muscoli, che hanno causato la contrazione dell'arto quando veniva applicata la corrente. Le dita, le articolazioni ei singoli muscoli della gamba artificiale si muovevano con successo e, secondo gli autori dell'articolo, avevano una forza paragonabile a quella degli arti di un roditore neonato.
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Ora gli scienziati stanno cercando di far crescere un braccio di primate artificiale allo stesso modo, usando l'arto amputato di un babbuino come una "cornice", e stanno anche pensando a come risolvere il problema con la germinazione delle terminazioni nervose nell'arto.
Secondo Ott, questo problema può essere risolto da solo.
“Nei trapianti di arti basati sulla clinica, i nervi spesso crescono dal moncone nella gamba o nel braccio impiantato, il che consente al paziente di sentirli e muoverli, e abbiamo scoperto che questo processo di recupero dipende anche dallo 'scaffold'. Ci auguriamo che in futuro saremo in grado di utilizzare questa caratteristica del corpo durante la creazione di arti artificiali a tutti gli effetti , conclude lo scienziato.
