Nanotecnologia per Medicina A Ricupero

da Prof. Thomas Webster

Il Professor Thomas Webster e Deborah Gorth, Direttore, Laboratorio di Nanomedicine, Brown University
Autore Corrispondente: Thomas_Webster@brown.edu

La Nanotecnologia offre i nuovi strumenti di assistenza tecnica che possono aiutarci ad affrontare i problemi di progettazione connessi con gli innesti migliori di costruzione. Nel contesto di assistenza tecnica biomedica, gli avanzamenti tecnologici recenti significano che ora abbiamo la capacità di manipolare i materiali (e le loro superfici) con accuratezza del disgaggio di nanometro. Ciò permette che noi criamo i biomateriali con le funzionalità la stessa dimensione come le proteine e le celle con cui il nostro innesto interagirà.

Tentare di avere materiali graduati convenzionali delle cellule è trasversalmente analogo a chiedere ad un essere umano di viaggiare attraverso le scogliere della tosatura e le valli irregolari, ma i nanomaterials offrono un'interfaccia dell'innesto con le funzionalità che somigliano più molto attentamente al tessuto naturale su cui le celle viaggiano normalmente (e cri). Sebbene ci siano altre ragioni affinchè i nanomaterials pregiudichino diversamente le celle che i biomateriali convenzionali, sembrano come se appena facendo le loro superfici somigli ai tessuti naturali possa promuovere la crescita delle cellule.1

Il risultato di cui sopra è importante perché lo scopo centrale nella progettazione dell'innesto efficace è di incoraggiare la crescita di buone celle e di scoraggiare l'attività di cattive celle. Buon e cattivo sono i termini relativi, ma nel caso degli innesti dell'osso; la crescita delle cellule di osso dovrebbe essere incoraggiata e la crescita dei batteri e di eccessiva attività delle cellule immuni dovrebbe essere evitata.

L'effetto positivo della crescita delle cellule di osso e l'effetto negativo della crescita dei batteri sugli innesti sono più ovvi dell'effetto nocivo delle celle immuni iperattive. Tanto come il tessuto della cicatrice che si forma sulla vostra interfaccia, le celle immuni iperattive possono piombo a formazione granulare del tessuto della cicatrice sulla superficie degli innesti che piombo per impiantare l'errore. I Macrofagi, celle che fa parte del sistema immunitario dell'organismo, sono fra i giocatori biologici che contribuiscono a formazione del tessuto della cicatrice dentro l'organismo. L'Eccessiva attivazione del macrofago dovrebbe essere evitata per evitare la formazione granulare del tessuto sulla superficie dell'innesto.

Gli studi Recenti stanno cominciando a confermare che la nanotecnologia può essere usata per progettare un innesto più efficace. Ora è possibile fare le superfici dell'innesto che somigliano più molto attentamente all'osso indigeno in sia rugosità di superficie che chimica che gli innesti tradizionali. Queste nuove superfici biomimetic sono delle cellule la crescita buona di osso di manifestazione e biocompatibile.2 Lo stesso è vero per molti altri organi nell'organismo dal cuore al cervello.

Ulteriormente, appena che modifica l'innesto le superfici da essere nanorough ha risultati positivi. Queste superfici del nanorough permettono di modulare indipendente i tassi di accrescimento delle celle di osso, dei batteri e delle celle immuni sulla superficie dei materiali impiantati. Per esempio, la cicatrice che forma le celle del macrofago è meno attivo sui nanomaterials che sui biomateriali convenzionali, mentre le celle di osso sono più attive sui nanomaterials.3,4 Oltre a questo risultato, i detriti di usura dagli innesti con le funzionalità della superficie del nanoscale sono meno tossici al tessuto circostante che quello dagli innesti convenzionali.5 Inoltre, gli studi recenti hanno dimostrato che le superfici nanostructured diminuiscono la colonizzazione batterica.6,7 I risultati di cui sopra indicano che la nanotecnologia può essere usata per progettare un innesto più efficace che diminuisce l'esigenza degli ambulatori della revisione.


Riferimenti

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, Biomateriali, 21(17): 1803-10.
5. Gutwein et al. 2003, Biomateriali, 25(18): 4175-83.
6. Puckett, DEVIAZIONE STANDARD et al. 2009 Biomateriali 31 (4) 706-713
7. EN et al. di Taylor Int 2009 J Nanomedicine. 4:145-52

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

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

Last Update: 14. June 2013 01:28

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