Nanotechnologie für Verbessernde Medizin

durch Prof Thomas Webster

Professor Thomas Webster und Deborah Gorth, Direktor, Nanomedicine-Labor, Brown University
Entsprechender Autor: Thomas_Webster@brown.edu

Nanotechnologie bietet neue Technikhilfsmittel an, die uns helfen können, die Auslegungsprobleme anzusprechen, die mit aufbauenden besseren Implantaten verbunden sind. Im Rahmen der biomedizinischen Technik bedeuten neue technologische Förderungen, dass wir jetzt die Fähigkeit haben, Materialien (und ihre Oberflächen) mit nmschuppengenauigkeit zu manipulieren. Dieses erlaubt uns, Biosubstanzen mit Merkmalen herzustellen die selbe Größe da die Proteine und die Zellen, auf die unser Implantat einwirkt.

Der Versuch, Zellüberkreuz herkömmliche sortierte Materialien zu haben ist dem Bitten eines Menschen, sich über Scherklippen und schroffe Täler zu bewegen analog, aber Nanomaterials bieten eine Implantatsschnittstelle mit Merkmalen an, die genauer dem natürlichen Gewebe ähneln, auf das Zellen sich normalerweise bewegen (und erstellen Sie sich). Obgleich es andere Gründe gibt, damit Nanomaterials anders als Zellen als herkömmliche Biosubstanzen beeinflussen, scheint es, als wenn ihre Oberflächen, gerade, machend natürlichen Geweben kann Zellwachstum fördern ähneln Sie.1

Das oben genannte Ergebnis ist wichtig, weil das zentrale Ziel, wenn es ein effektives Implantat konstruiert, das Wachstum von guten Zellen anzuregen und die Aktivität von falschen Zellen zu entmutigen ist. Gut und sind relative Begriffe, aber im Falle der Knochenimplantate falsch; Knochenzellwachstum sollte angeregt werden, und das Bakterienwachstum und übermäßige die Immunzelleaktivität sollten vermieden werden.

Der positive Effekt des Knochenzellwachstums und die negative Auswirkung des Bakterienwachstums auf Implantaten liegen auf der Hand als die nachteilige Auswirkung von overactive Immunzellen. Ganz wie Narbengewebe, das auf Ihrer Haut sich bildet, können overactive Immunzellen zu granulierte Narbengewebeentstehung auf der Oberfläche von den Implantaten führen, die führen, um Versagen einzupflanzen. Makrophagen, Zellen, die Körperteil das Immunsystem sind, gehören zu den biologischen Spielern, die zur Narbengewebeentstehung innerhalb des Gehäuses beitragen. Übermäßige Makrophageaktivierung sollte vermieden werden, um granulierte Gewebeentstehung auf der Oberfläche des Implantats zu vermeiden.

Neue Studien fangen an, zu bestätigen, dass Nanotechnologie verwendet werden kann, um ein effektiveres Implantat zu konstruieren. Es ist jetzt möglich, Implantatsoberflächen zu machen, die genauer gediegenem Knochen in der Oberflächenrauigkeit und in der Chemie als traditionelle Implantate ähneln. Diese neuen biomimetic Oberflächen sind biocompatible und Knochenzellwachstum der Show gutes.2 Das selbe ist für viele anderen Organe im Gehäuse vom Inneren zum Gehirn wahr.

Zusätzlich gerade hat das Implantat die Oberflächen ändernd, zum nanorough zu sein positive Ergebnisse. Diese nanorough Oberflächen machen es möglich, die Wachstumsraten von Knochenzellen, -bakterien und -Immunzellen auf der Oberfläche von eingepflanzten Materialien unabhängig zu modulieren. Zum Beispiel sind die Narbe, die Makrophagezellen bildet, auf Nanomaterials als auf herkömmlichen Biosubstanzen weniger aktiv, während Knochenzellen auf Nanomaterials aktiver sind.3,4 Zusätzlich zu diesem Ergebnis ist Abnützungsrückstand von den Implantaten mit nanoscale Oberflächenmerkmalen zum umgebenden Gewebe als der von den herkömmlichen Implantaten weniger giftig.5 Außerdem haben neue Studien gezeigt, dass nanostructured Oberflächen bakterielle Besiedlung verringern.6,7 Die oben genannten Ergebnisse schlagen vor, dass Nanotechnologie verwendet werden kann, um ein effektiveres Implantat zu konstruieren, das den Bedarf an den Änderungsoperationen verringert.


Bezüge

1. Bruder JM et al. 2007, J Biomater Sci Polym Ed., 18(8): 967-82.
2. Zhang et al. 2008, Int J Nanomedicine, 3(3): 323-334.
3. Khang D et al. 2009, Acta Biomater. 5(5): 1425-32.
4. Webster et al. 2000, Biosubstanzen, 21(17): 1803-10.
5. Gutwein et al. 2003, Biosubstanzen, 25(18): 4175-83.
6. Puckett, STATISCHER ABLEITER et al. 2009 Biosubstanzen 31 (4) 706-713
7. Taylor EN et al. Int 2009 J Nanomedicine. 4:145-52

Copyright AZoNano.com, Professor Thomas Webster (Brown University)

Date Added: Mar 15, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 01:24

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