Американские ученые научились выращивать костные ткани с помощью вирусных структур
Американские исследователи уверенны: правильный подбор условий сподвигает бактериофаги М13 самоорганизоваться и образовать набор полезных структур, благодаря которым электромагнитные колебания с различной длиной волны смогут рассеиваться и играть роль шаблонов-матриц для роста колоний клеток или неорганических систем, похожих на структуру костного материала. Способность фагов М13 самоорганизовываться обусловывается уникальностью их формы: по строению они напоминают длинные тонкие трубки длинной 880 нм и шириной – 7 нм. Благодаря внешней белковой оболочки эти бактериофаги имеют спиралевидную структуру. Другие нитеподобные органические биологически активные молекулы, которые обладают спиралевидной структурой, могут самоорганизовываться, образовывая биологические ткани. Коллаген является ярким тому примером. Зависимо от характера самоорганизации, которые определяются условиями окружающей среды, молекулы коллагена могут образовать эластичную ткань кожи, прозрачную ткань глаза или прочную костную ткань.
Ученые из Университета Калифорнии приготовили обычную суспензию фагов М13 в солевом растворе с целью обеспечить их самоорганизацию. Потом они в раствор опустили стеклянную пластинку, взаимодействуя с которой вирусы образовали пленку. Исследователи выяснили, что фаги распределились по пластинке не в случайном порядке, пленки образовались с определенной структурой. Структура этих пленок зависела как от концентрации фагов в суспензии, так и от скорости извлечения пластинки из раствора. Ученые обнаружили, что самоорганизация бактериофагов образует три основных структуры. Фаги образовывали чередующие полосы, в которых они были размешены либо параллельно направлению вытягиванию пластинки из раствора, либо перпендикулярно ей. Или же фаги, ориентированные параллельно движению стекла из раствора, переплетались между собой. Третий тип структуры являл собой закрученные нити, которые ориентированные вдоль стекла.
Генетическая модификация фагов позволила специалистам-биоинжеренам вырастить клетки на поверхности образовавшихся самоорганизированных систем. Также ученые сумели использовать полученные пленки в качестве шаблона для отложения фосфата кальция и выращивания прочного материала, похожего на зубную эмаль. Это дать возможность разработать новый способ выращивания искусственных костных тканей.
По материалам www.medpharmconnect.com
