Учёные Сеченовского Университета разработали технологию управления формой клеточных сфероидов — трёхмерных живых конструкций для выращивания тканей и создания моделей органов.
Новый подход позволяет получать не только сферические структуры, но и клеточные агрегаты заданной формы — квадратные, призматические и звездообразные. Это открывает возможности для тканевой инженерии, биопечати и тестирования лекарств.
Сфероиды точнее имитируют свойства живой ткани, чем традиционные культуры, однако под действием внутренних сил клетки стремятся собраться в форму, близкую к шару.
Исследователи предложили способ управлять этим процессом. С помощью 3D-печати они создали микроформы с заданной геометрией и поместили в них клетки, временно изменяя механические свойства клеток через регуляцию цитоскелета. Это позволило формировать устойчивые конструкции различной геометрии — от «кирпичиков» до звездчатых структур.
Чтобы понять механизм, учёные объединили эксперименты с компьютерным моделированием, используя видеомикроскопию и ИИ. Несферические конструкции обладают увеличенной площадью поверхности, что улучшает транспорт кислорода и питательных веществ.
В перспективе технология может использоваться для создания сложных тканевых архитектур, ускорения сборки конструкций и тестирования лекарств. Следующий этап — изучение того, как форма влияет на поведение клеток. В дальнейшем технологию интегрируют в системы биопечати.