.jpg)
על ידי פרופ 'תומס וובסטר
ננוטכנולוגיה מציעה כלים הנדסיים חדשים שיכולים לעזור לנו לטפל בבעיות הקשורות בתכנון הבניין שתלים טובים יותר. בהקשר של הנדסה ביו, הפיתוחים הטכנולוגיים האחרונים אומר כי כעת יש לנו את היכולת לתפעל חומרים (ומשטחים שלהם) עם הדיוק בקנה מידה ננומטרי. זה מאפשר לנו ליצור biomaterials עם תכונות באותו גודל כמו חלבונים ותאים שבהם השתל שלנו יהיה אינטראקציה.
ניסיון יש תאים לחצות חומרים בגודל קונבנציונלי מקביל לשאול אדם לנסוע על פני צוקי גזירה ועמקים מחוספס, אבל ננו להציע ממשק השתל עם תכונות דומים יותר לרקמה הטבעית על תאים אשר בדרך כלל לנסוע (וליצור לעצמם). אמנם יש סיבות אחרות ננו להשפיע על תאים שונה מאשר biomaterials קונבנציונאלי, זה נראה כאילו רק עושה פני השטח שלהן דומים רקמות טבעי יכול לקדם גדילת התא. 1
התוצאה לעיל חשוב כי היעד המרכזי בתכנון השתל יעילה היא לעודד את הצמיחה של תאים טובה להרתיע את הפעילות של תאים רע. טוב ורע הם מונחים יחסיים, אבל במקרה של שתלי עצם, תא צמיחת עצם יש לעודד, ואת הצמיחה של חיידקים תא יתר הפעילות החיסונית יש להימנע.
ההשפעה החיובית של צמיחת עצם התא ההשפעה השלילית של גידול חיידקים על גבי שתלים ברורים יותר ההשפעה המזיקה של תאים חיסוניים הפרוע. בדומה רקמת הצלקת הנוצרת על העור שלך, תאים חיסוניים הפרוע יכול להוביל להיווצרות רקמת צלקת פרטנית על פני השטח של שתלי המוביל לכישלון השתל. מקרופאגים, תאים הם חלק ממערכת החיסון של הגוף, הם בין השחקנים ביולוגי אשר תורמים להיווצרות רקמת צלקת בתוך הגוף. הפעלת macrophage מוגזמת יש להימנע כדי למנוע היווצרות רקמה פרטנית על פני השטח של השתל.
מחקרים שנעשו לאחרונה מתחילים לאשר כי ננוטכנולוגיה ניתן להשתמש כדי לעצב השתל יעילה יותר. עכשיו זה אפשרי לעשות שתל משטחים שנראים דומים יותר עצם ילידים חספוס פני השטח הן והכימיה מאשר שתלים המסורתית. אלה משטחים biomimetic חדשים ביולוגית להראות צמיחה טובה תא העצם. 2 הדבר נכון גם עבור איברים רבים אחרים בגוף מן הלב אל המוח.
בנוסף, רק שינוי משטחי השתל להיות nanorough יש תוצאות חיוביות. אלה משטחים nanorough מאפשרים באופן עצמאי לווסת את שיעורי הצמיחה של תאים העצם, חיידקים ותאי החיסון על פני השטח של חומרים מושתל. למשל, יצירת צלקת תאים macrophage פעילים פחות מאשר על ננו biomaterials קונבנציונלי, בעוד התאים העצם פעילים יותר על ננו. 3 , 4 בנוסף התוצאה הזאת, ללבוש פסולת שתלים עם תכונות פני השטח ננו רעיל פחות הרקמה הסובבת יותר מ שתלים קונבנציונאלי. 5 יתר על כן, מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי משטחים nanostructured להפחית קולוניזציה חיידקית. 6 , 7 תוצאות לעיל עולה כי ננוטכנולוגיה ניתן להשתמש כדי לעצב השתל יעילה יותר לצמצם את הצורך בניתוחים לתיקון.
הפניות
1. Bruder JM et al. 2007, J Biomater Sci Polym אד., 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. וובסטר et al. 2000, Biomaterials, 21 (17) :1803-10.
5. גוטוויין et al. 2003, Biomaterials, 25 (18) :4175-83.
6. Puckett, SD et al. 2009 Biomaterials 31 (4) 706-713
7. טיילור EN et al. Int J 2009 Nanomedicine. 4:145-52
כל הזכויות AZoNano.com, פרופסור תומס וובסטר (אוניברסיטת בראון)