再生薬のためのナノテクノロジー

教授によってトマスウェブスター

ディレクター、 Nanomedicine の実験室ブラウン大学、トマスウェブスターおよび Deborah Gorth 教授
対応する著者: Thomas_Webster@brown.edu

ナノテクノロジーは私達が構築のよりよいインプラントによって関連付けられるデザイン問題をアドレス指定するのを助けることができる新しい工学ツールを提供します。 生体医用工学という点において、最近の科学技術の進歩は私達に今ナノメーターのスケールの正確さの材料 (および表面を) 処理する機能があることを意味します。 これは私達が私達のインプラントが相互に作用しているセルおよび蛋白質同じサイズ機能と生体材料を作成することを可能にします。

セル横切って慣習的な大きさで分類された材料を持つように試みは人間にせん断の崖および険しい谷を渡って移動するように頼むことに類似していますが nanomaterials はもっと密接にセルが普通移動する自然なティッシュに類似している機能が付いているインプラントインターフェイスを提供します (および彼ら自身を作成して下さい)。 慣習的な生体材料とセルに別様に影響を与える nanomaterials の他の理由があるがちょうど表面を作って自然なティッシュにセル成長を促進できる類似しなさいようにようです。1

上記の結果はよいセルの成長を励まし、悪いセルの作業を落胆させることである有効なインプラントの設計の中央目的がので重要です。 よくおよび悪いです相対的なタームは骨のインプラントの場合には、しかし; 骨細胞の成長は励まされ細菌および余分な免疫細胞の作業の成長は避けるべきです。

骨細胞の成長の肯定的な効果およびインプラントに対する細菌の成長のマイナスの効果は過剰に活動する免疫細胞の有害な影響より明らかです。 皮で形作る傷のティッシュと同じように、過剰に活動する免疫細胞は導くインプラントの表面の粒状の傷のティッシュの形成の障害を植え付けるために原因となる場合があります。 大食細胞、免疫組織体の部位のセルはボディの中の傷のティッシュの形成に貢献する生物的プレーヤー間に、あります。 余分な大食細胞のアクティブ化はインプラントの表面の粒状のティッシュの形成を避けるために避けるべきです。

最近の調査はより有効なインプラントを設計するのにナノテクノロジーが使用することができることを確認し始めています。 従来のインプラントよりもっと密接に表面両方荒さおよび化学のネイティブ骨に類似しているインプラント表面を作ることは今可能です。 これらの新しい biomimetic 表面は biocompatible およびショーのよい骨細胞の成長です。2 同じは中心からの頭脳にボディの他の多くの器官にあてはまます。

さらに、 nanorough であるちょうどインプラントに表面を修正する肯定的な成果があります。 これらの nanorough の表面は独自に植え付けられた材料の表面の骨細胞、細菌および免疫細胞の成長率を調整することを可能にします。 例えば、大食細胞のセルを形作る傷は骨細胞は nanomaterials でアクティブであるが、慣習的な生体材料のより nanomaterials でより少なくアクティブです。3,4 この結果に加えて、 nanoscale の表面機能が付いているインプラントからの摩耗の残骸は慣習的なインプラントからのそれより周囲のティッシュにより少なく有毒です。5 さらに、最近の調査は nanostructured 表面が細菌の植民地化を減らすことを示しました。6,7 上記の結果は修正外科のための必要性を減らすより有効なインプラントを設計するのにナノテクノロジーが使用することができることを提案します。


参照

1. Bruder JM 等 2007 年、 J Biomater Sci Polym エド。、 18(8): 967-82。
2. チャン等 2008 年、 Int J Nanomedicine、 3(3): 323-334。
3. Khang D 等 2009 年のアクタ Biomater。 5(5): 1425-32。
4. ウェブスター等 2000 年の生体材料、 21(17): 1803-10。
5. Gutwein 等 2003 年の生体材料、 25(18): 4175-83。
6. Puckett、 SD 等 2009 の生体材料 31 (4) 706-713
7. テイラー EN 等 2009 年の Int J Nanomedicine。 4:145-52

、版権 AZoNano.com トマスウェブスター (ブラウン大学) 教授

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

Last Update: 14. June 2013 01:31

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