10 cose incredibili, coltivate in laboratorio

Non c'è dubbio che la scienza ha compiuto una serie di incredibili scoperte negli ultimi 100 anni. Questo è particolarmente vero per medicina e della bioingegneria. Dal salvataggio dei vaccini fino rivoluzionari operazioni chirurgiche, scienze sano migliora la qualità della nostra vita. Per inventare nuove soluzioni secolare problemi, il progresso ha bisogno di scienziati. Dietro ogni scoperta medica sarebbe opportuno laboratorio pieno di idee incredibili. A volte questi esperimenti sollevano questioni etiche. Ma questo solo portare ad interessanti soluzioni fastidiosi problemi.

Quale soluzione può essere ingannevole di coltivazione qualcosa in laboratorio da zero? Di fronte a voi una lista di dieci incredibili coltivate in laboratorio pezzi, montato Listverse. Questo non lo avete ancora visto!

ossa di Maiale

Nel 2016 gli stati UNITI hanno impiantato con successo create in laboratorio ossa quattordici adulti mini maiali dello Yucatan. Nessuno dei maiali non отторгла nuovi organi dopo la chirurgia. È tutto il contrario. I vasi sanguigni coltivate in laboratorio ossa discretamente integrati nella già esistente sistema di circolazione dei maiali.

Come è possibile?

In Primo luogo gli scienziati hanno analizzato l'osso della mascella maiali e redatto una mappa delle loro strutture. Poi ha creato le giuste cellulari boschi di mucca ossa. In queste strutture hanno introdotto le cellule staminali maiali e riempito ricco di sostanze nutritive soluzione. Il risultato è una cucina completamente funzionale dal vivo osso.

Ratto arto

Gli Scienziati del Massachusetts ospedale raggiunto le prime pagine dei giornali, quando nel 2015 cresciuta una zampa anteriore ratti in laboratorio. Questo è stato il primo progetto di successo di questo tipo nel mondo.

Ha Guidato il processo di il dottor Harold Ott, anche a capo del Laboratorio di ingegneria e di rigenerazione di organi Otta. Dopo soli 16 giorni il loro esperimento ha portato alla creazione di tessuto muscolare. Ecco come hanno fatto.

Il Dottor Ott e il suo team hanno preso vivo ratto arto e cancellato tutte le sue cellule. Questo processo è chiamato децеллюляризация. Come solo le cellule viventi sono stati rimossi, gli scienziati sono rimasti solo con proteine telaio per arto.

Poi hanno riempito questa struttura di cellule viventi, che hanno formato il tessuto muscolare e le cellule del sangue solo per un paio di settimane. Per verificare la funzionalità coltivati in laboratorio arti, il gruppo ha applicato una debole corrente elettrica al tessuto muscolare.

Il Risultato? I muscoli di un arto è diminuito allo stesso modo, come se fossero normali, coltivati in ordine.

Hamburger

Il Primo coltivate in laboratorio hamburger nome in codice «шмясо» (schmeat) è apparso a Londra nel 2013. E ' stato creato in Olanda dottor Mark Post, professore di fisiologia cardiovascolare. Il suo obiettivo era quello di riprodurre la carne, che «non provoca sofferenza degli animali e non danneggia l'ambiente», a differenza delle tradizionali fonti di carne. In progetto ci sono voluti 5 anni e 325 000 dollari.

Dopo il successo del Post è iniziata la campagna pubblicitaria sul tema della creazione di un laboratorio di carne. Memphis Mear, una startup di San Francisco, ha creato un laboratorio митболы nel 2016. Anche cresciuto bastoncini di pollo – le prime nel mondo.

Tuttavia è improbabile che sia coltivata in laboratorio la carne sarà disponibile per il grande pubblico fino al 2021.

Uomo-maiale embrione

Un Gruppo di scienziati provenienti da Spagna e La Hoya, California, presso l'Istituto Salk cresciuto con successo le cellule umane in embrione di maiale. Lo scopo della ricerca era quello di finire per coltivare interi corpi umani, che verranno utilizzati per il trapianto, all'interno di altri animali. Gli scienziati del Salk institute avevano già fatto alcuni organi di ratti all'interno degli embrioni del mouse. Ma con l'ultimo esame sono state sollevate inevitabili questioni etiche.

Nel 2015 stati UNITI hanno cessato il finanziamento della ricerca interspecifici chimera per i soldi dei contribuenti. In genetica chimera è un fenomeno naturale, quando un corpo ha due o più diversi set di DNA.

Ma interspecie chimera contiene il DNA di due o più specie. Questa è una preoccupazione circa il fatto se i maiali o altri animali, impiantate cellule umane, sviluppare la funzione del cervello umano.

Juan Carlos Изписуа Belmonte e il suo team hanno detto che mirano a «verificare la possibilità di messa a fuoco su cellule umane durante la creazione di alcuni tessuti, evitando qualsiasi contributo al cervello, lo sperma o l'ovulo».

Scricciolo lo sperma

Nel 2016 gli scienziati dell'Istituto di zoologia dell'Accademia Cinese delle scienze hanno creato una valida mouse sperma da cellule staminali. Per questo hanno rimosso le cellule staminali dei topi e hanno introdotto il loro testicolari a cellule di topi neonati.

Qi Zhou Xiao-Yan Zhao, hanno eseguito un esperimento, anche esposto le cellule staminali a più sostanze chimiche coinvolte nello sviluppo degli spermatozoi. Tra di loro c'erano il testosterone, ormone della crescita follicolo pilifero, causando la crescita ormone della ghiandola pituitaria.

Dopo due settimane, gli scienziati hanno ottenuto completamente funzionali delle cellule dello sperma. Hanno impiantato lo sperma dal vivo ovulo e consegnato zigote femmine di topi. Nel corso di un esperimento nasceva nove topi, di cui alcuni hanno continuato la propria prole. Anche se questo processo di inseminazione non è stato così efficace, come l'inseminazione artificiale con vera sperma (3% di successo contro 9%), questo studio dà una grande speranza per il futuro trattamento dell'infertilità.

Sangue le cellule staminali

Due diversi team di scienziati ha sviluppato un approccio innovativo alla creazione di globuli rossi e delle cellule staminali. Un gruppo è statoda Boston dei bambini dell'ospedale, sotto la guida di George Daley. Hanno cominciato con le cellule della pelle di una persona e «riprogrammato» loro, per quelli in acciaio индуцированными плюрипотентными cellule staminali. IPS-gabbia è creato artificialmente universale cellula staminale.

Poi la squadra Daly ha messo in IPS cellule fattori di trascrizione, che rappresentano i geni, progettati per la gestione di altri geni. Poi modificati IPS cellule sono state impiantate in topi per un ulteriore sviluppo. (Se vi ricordate, questo ha reso quei mouse межвидовыми chimere).

Dopo 12 settimane, gli scienziati hanno creato solo un precursore delle cellule staminali del sangue. Ma la seconda squadra è riuscito ad andare avanti.

Presso il Medical college Di Weill Cornell Sahin Рафий e il suo team ha perso la creazione di un IPS. Invece hanno preso le cellule dei vasi sanguigni in topi adulti e hanno introdotto loro quattro fattori di trascrizione. Poi hanno spostato le cellule in piastre di Petri, attrezzate per ricreare l'ambiente di un vaso sanguigno di una persona.

Queste cellule si trasformano in cellule staminali del sangue. Le cellule staminali da questo esperimento sono stati così potenti che è completamente guarito un gruppo di topi affetti da un basso numero di globuli rossi a causa di radioterapia.

di Mele orecchie

Nel 2016 canadese biofisico Andrew Pelling e il suo team dell'Università di Ottawa con successo cresciuto tessuto umano, con le mele. Utilizzando il metodo децеллюляризации hanno tolto esistenti nella mela cellule e sono rimasti con il cellulare «foreste». Tuttavia, questa è la cellulosa conferisce mele loro succosa scricchiolio.

Pelling e il suo team hanno asportato un pezzo di mela a forma di orecchio e inserito in esso le cellule umane. Le cellule hanno riempito la struttura e creato orecchio esterno (la parte esterna dell'orecchio).

Perché è stato bisogno di questo esperimento? Per creare più a buon mercato impianti. Secondo Пеллинга, con il suo laboratorio il materiale anche meno confusione rispetto ai tradizionali i materiali biologici, che spesso prendono di animali o di cadaveri. il Suo metodo, inoltre, non si limita mele. Si cerca di riprodurre le loro creazioni su petali di fiori e altre verdure.

Pene coniglio

Nel 2008, il dottor Anthony Atala da un Istituto di medicina rigenerativa Wake Forest ha fatto accoppiare un gruppo di conigli. Ma non era il solito gruppo di conigli. Non tutti i maschi sono stati coltivati in laboratorio peni. Questa idea Atala coltivato e sviluppato dal 1992.

Da tutti i 12 creati nel laboratorio di peni, tutti hanno permesso di conigli accoppiarsi. Otto conigli con successo эякулировали, e quattro – solo prole.

L'anno 2014 Atala e il suo team hanno creato sei dei peni con la speranza di ottenere l'approvazione della FDA per il trapianto di persone. Gli scienziati hanno coltivato in laboratorio organi attenta prove, utilizzando una macchina di trazione e al loro per assicurarsi che coloro che sopravvivranno a carico lavorativo.

Un Gruppo di scienziati rivoltato la macchina, per quelli перекачивали liquido di organi e hanno provocato un'erezione. A partire dal 2017 il trapianto di questi organi la gente non ha ancora ricevuto l'approvazione, ma ancora venire.

Vagina

Il Dottor Anthony Atala e il suo team ha anche coltivato umani vaginale nel suo laboratorio. Questi organi sono poi impiantati quattro adolescenti in Messico, che a seguito di rara deviazione nascevano senza di loro.

Per creare questi organi, la squadra Аталы preso un piccolo campione di pelle da ogni ragazza. Poi hanno creato biodegradabili boschi e implementato in loro cellule coltivate sulla base di campioni di tessuto.

La Prima di queste operazioni è stata effettuata nel 2005. Osservazioni di follow-up per le donne non hanno complicanze a lungo termine causati da un'operazione. Tutti e quattro donne hanno riferito di normale funzionamento sessuale. Tuttavia, solo due donne hanno l'utero. Non è chiaro se gli altri due a sopportare i bambini.

Cervello palle

Sergiu Paska della Stanford university coltivato mini-cervello nel giro di due anni. Gli scienziati lo chiamano cerebrale органоидом. Essendo di soli 4 millimetri di diametro, questo piccolo nodulo di tessuto di cervello umano è stato coltivato in laboratorio da cellule staminali. Prendendo le ormoni, gli scienziati sono riusciti a forzare il tessuto di crescere in una struttura che è quasi completamente simula una parte del cervello.

E sapete qual è stata la più grande differenza tra una parte e la sua versione in miniatura?

Coltivate in laboratorio il cervello non ha avuto dei vasi sanguigni o globuli bianchi e non hanno seguito un tipico fasi dello sviluppo neurologico. Invece hanno smesso di maturare in dollari del primo trimestre dello sviluppo umano.

Nel cervello di un non-neurali delle cellule, chiamati i astrocytes, che raggiungono la piena maturità in laboratorio органоидах. Gli astrociti sono cellule ausiliarie, che creano e riducono la comunicazione tra i neuroni, se necessario. Essi creano anche un contatto con i vasi sanguigni, leader nel cervello e fuori di esso, e svolgono un ruolo importante nella percezione di lesioni.