Популярні Пости

Вибір Редакції - 2019

Інженерне м'язово-мімічне дослідження. Техніка використовує живі клітини для побудови інженерних м'язових тканин

Anonim

Національний інститут здоров'я нагородив трирічний грант на 437 248 доларів для дослідження біомедичної інженерії університету Арканзасу для розробки та тестування біоматеріалів, які можуть відновити пошкоджені скелетні м'язи.

реклама


Живі клітини виділяють волокнисті білки та полісахаридні гелі, що називаються позаклітинними матриксами, які підтримують виживання клітин і міцність тканин. Невеликі пошкодження м'язів впливають на клітини тканин, але не на позаклітинних компонентів. Однак при важких пошкодженнях позаклітинний матрикс не працює належним чином і не може ініціювати процес загоєння. Інженерії "м'язи-міміки" забезпечують молекули, необхідні для відновлення регенерації.

"Коли значний об'єм м'язів втрачається, фізичні та хімічні сигнали, що забезпечуються позаклітинним матриксом, відсутні, а об'ємна втрата м'язів замість замінена рубцевою тканиною", - говорить Джефрі Волчок, доцент біомедичної інженерії.

Грант дозволить Волкоку та його дослідницькій групі побудувати біоматеріали, що відтворюють м'язи, використовуючи клітинний підхід та протестувати відновлювальні потужності матеріалу.

"Як збирання меду з бджіл, ми збираємо позаклітинну матрицю, секретовану клітинами, і поєднаємо її для створення біоматеріалу", - сказав він.

Волчок росте клітини всередині пористої піни. Ці клітини секретують позаклітинну матрицю в пори піни. Піну можна потім принести у жертву або розчинити в розчиннику, тому залишається тільки позаклітинний матрикс.

"Ми можемо використати технологію жертвенної піни, щоб побудувати інженерно-мутаційно-мімічний каркас, здатний регенерувати пошкоджені скелетні м'язи", - сказав Вольчок.

Одним з прикладів, які допоможе ця регенерація, є пошкодження манжета ротатора. Щороку лікарі працюють на 400 000 травм манжети з ротатором, і приблизно один з трьох з цих пацієнтів буде повторювати операцію, тому що сухожиль, що тримає м'язи разом, переростає. Виродження жирової тканини після первинного пошкодження сприяє слізьми судин після операції. Хірурги повинні використовувати біоматеріал, що відтворює м'яз, для відновлення пошкоджених скелетних м'язів, включаючи м'язи ротаційного манжета.

Волчок сказав, що його інженерно-мімічний м'яз може бути введено в пошкоджену тканину безпосередньо або в поєднанні зі стовбуровими клітинами, зібраними з пацієнта. Потенційно стовбурові клітини та позаклітинний матрикс у міміці зв'язуються з нативними клітинами і стимулюють регенерацію здорових м'язів.

"Навіть скромне зниження показників відмов може призвести до усунення десятків тисяч повторних процедур та суттєвого зниження витрат на медичну допомогу, пов'язані з манжетами", - сказав Вольшок.

Волчок - головний дослідник Лабораторії регенеративних біоматеріалів в Університеті Арканзасу. Він вивчає біоматеріали, отримані з клітин, тканинної інженерії та регенеративної медицини та біореакторів. Він також досліджує конструкцію медичних пристроїв та вплив механічної сили на поведінку клітин.

реклама



Джерело історії:

Матеріали, надані Університетом Арканзасу, Фейєтвілл . Примітка. Зміст можна редагувати за стилем та довжиною.