August 6, 2021

Студенты Чикагского университета принимают вызов НАСА, чтобы помочь сердцам лучше работать в космосе

Сердца могут биться немного лучше во время миссий в дальний космос с помощью лаборатории Чикагского университета.

Команда из 10 студентов во главе с доктором Нарутоши Хибино принимает участие в программе NASA Vascular Tissue Challenge, чтобы создать сердечную ткань, которая поможет найти решения для ослабления сердечной мышцы во время космических путешествий.

В космосе кровь почти плавает из-за отсутствия гравитации. По словам Хибино, поскольку сердце не должно работать так сильно, как на Земле, сердце атрофируется в космосе и борется даже после того, как астронавты завершают свои миссии.

Чтобы понять работу сердца в условиях антигравитации, восходящая студентка Кэтрин Нурмински должна была имитировать приток крови к сердечной ткани или «перфузионной системе».

«Мы смогли по-настоящему участвовать в кропотливой работе над проектом, что является действительно исключительной возможностью на этом уровне», – сказал Нурминский, присоединившийся к проекту в октябре.

Кэтрин Нурмински держит пять пластырей ткани после того, как они были помещены в перфузионную систему.
Сара Коляка

Первую и вторую премии получили команды, создавшие ткань печени.

Хибино – кардиолог, поэтому лаборатория выбрала сердце, даже если это более сложный орган для создания, чем другие. Лаборатория борется за приз за третье место в размере 100 000 долларов.

Помимо помощи астронавтам, выводы команды могут помочь людям с сердечными заболеваниями на Земле, включая трансплантацию органов и регенерацию стволовых клеток сердца.

«Мы стремимся к будущему, основанному на этой технологии», – сказал Хибино. «Мы хотим создать сердечную ткань, которую можно будет использовать в будущем для быстрого спасения жизней».

Хотя созданием тканей и исследованиями в основном руководили аспиранты, 30-дневные испытательные периоды выполнялись студентами.

Сара Коляка, растущий старший и руководитель группы, работала над культивированием клеток и обнаружила, что перфузионная система была самой сложной частью испытаний. Их лаборатории приходилось постоянно приспосабливаться к утечкам и таким проблемам, как отключение машины после слишком долгой работы.

«У нас действительно были проблемы с давлением и потоком, которые влияют на питательные вещества и доставку кислорода к тканям», – сказал Колияка. «В итоге у нас была команда из четырех человек, которые проверяли машину не менее пяти раз в день, просто чтобы убедиться, что все в порядке».

Хибино гордится работой своих учеников, особенно их способностью совмещать занятия с задачами НАСА.

«Они очень преданные и умные, – сказал Хибино. «Я стараюсь дать им возможность как можно больше участвовать в научных исследованиях. Это отличается от опыта в классе или просто от сдачи экзамена ».

Он ожидает, что образцы тканей задачи будут отправлены в космос для тестирования когда-нибудь в будущем. Однако для лаборатории результат будет ощутим здесь, на Земле.

«Если мы действительно это выясним, у любого, у кого есть сердечный приступ, теперь есть возможность выращивать собственные стволовые клетки и формировать сердечную ткань, чтобы заменить этот рубец. Они могут полностью восстановить свое сердце », – сказал Колияка. «Были варианты попроще, но я думаю, что этот имеет действительно большое влияние, когда мы добьемся успеха».