Когда учёные хотят проверить что-нибудь на живых тканях, они используют для этого слой клеток, выросший в какой-нибудь специальной посудине. Нетрудно догадаться, что такой двумерный слой не слишком похож на реальный орган, где клетки организованы в трёхмерную структуру. И считается, что для действительно достоверных результатов нужно подтверждать их экспериментами с настоящими органами, клетки которых взаимодействуют максимально естественным образом.

Бронхиола, окружённая альвеолами (фото Dr. Fred Hossler).

Однако опыты на органах или на животных не всегда удобны из чисто методических соображений. Хорошей альтернативой могли бы стать трёхмерные, а не двумерные культуры клеток. Но как вырастить 3D-культуру? Исследователи из Университета Райса (США) предлагают использовать для этого магнитную левитацию — ту самую, с помощью которой перемещаются маглевы, поезда на магнитной подушке.

Учёные задались целью сконструировать «воздушный капилляр» лёгкого — бронхиолу, которая состоит из клеток четырёх видов: клеток эпителия, клеток эндотелия, клеток гладкой мышечной ткани и фибробластов. Для выращивания 3D-культур был использован метод, разработанный в 2009 году компанией Nano3D Biosciences. Для трёхмерной колонии использовались крохотные магнитные шарики, которые вводились внутрь живых клеток; шарики были сделаны из абсолютно инертного материала и клетке не вредили. Учёные собирали бронхиолу буквально вручную, комбинируя с помощью специального магнитного манипулятора клетки четырёх видов.

В итоге сконструированная бронхиола, как исследователи пишут в журнале Tissue Engineering Part C: Methods, оказалась почти «идентична натуральной»: во всяком случае по биохимическим тестам отличий от обычной, природной ткани обнаружить не удалось. Такую бронхиолу, по мнению медиков, можно здесь и сейчас использовать для различных токсикологических тестов. По крайней мере на всевозможные токсины, которые мы получаем воздушно-капельным путём, она будет реагировать с большей естественностью, чем плоская культура клеток.