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Nanotecnologia para a Medicina Regenerativa

pelo Prof. Thomas Webster

Professor Thomas Webster e Deborah Gorth, Director, Laboratório de Nanomedicine, Brown University
Autor Correspondente: Thomas_Webster@brown.edu

A Nanotecnologia oferece as ferramentas novas da engenharia que podem nos ajudar a endereçar os problemas do projecto associados com os melhores implantes de construção. No contexto da engenharia biomedicável, os avanços tecnologicos recentes significam que nós temos agora a capacidade para manipular materiais (e suas superfícies) com precisão da escala do nanômetro. Isto permite que nós criem matérias biológicos com as características o mesmo tamanho porque as proteínas e as pilhas com que nosso implante interagirá.

Tentar ter materiais feitos sob medida convencionais das pilhas através é análoga a pedir que um ser humano viaje através dos penhascos da tesoura e dos vales ásperos, mas os nanomaterials oferecem uma relação do implante com características que se assemelham mais pròxima ao tecido natural em que as pilhas viajam normalmente (e se crie). Embora haja outras razões para que os nanomaterials afectem pilhas diferentemente do que matérias biológicos convencionais, parece como se apenas fazendo suas superfícies se assemelhe a tecidos naturais pode promover o crescimento da pilha.1

O resultado acima é importante porque o objetivo central em projetar um implante eficaz é incentivar o crescimento de boas pilhas e desanimar a actividade de pilhas ruins. Bom e ruim são os termos relativos, mas no caso dos implantes do osso; o crescimento da pilha de osso deve ser incentivado, e o crescimento das bactérias e da actividade excessiva da pilha imune deve ser evitado.

O efeito positivo do crescimento da pilha de osso e o efeito negativo do crescimento das bactérias em implantes são mais óbvios do que o efeito prejudicial de pilhas imunes overactive. Bem como o tecido da cicatriz que forma em sua pele, as pilhas imunes overactive podem conduzir à formação granulada do tecido da cicatriz na superfície dos implantes que conduzem para implantar a falha. Os Macrófagos, as pilhas que são peça do sistema imunitário de corpo, estão entre os jogadores biológicos que contribuem à formação do tecido da cicatriz dentro do corpo. A activação Excessiva do macrófago deve ser evitada para evitar a formação granulada do tecido na superfície do implante.

Os estudos Recentes estão começando a confirmar que a nanotecnologia pode ser usada para projectar um implante mais eficaz. É agora possível fazer as superfícies do implante que se assemelham mais pròxima ao osso nativo na aspereza de superfície e na química do que implantes tradicionais. Estas superfícies biomimetic novas são bom de osso da pilha crescimento biocompatible e da mostra.2 O mesmo é verdadeiro para muitos outros órgãos no corpo do coração ao cérebro.

Adicionalmente, apenas que altera o implante as superfícies a ser nanorough tem resultados positivos. Estas superfícies do nanorough tornam possível modular independente as taxa de crescimento de pilhas de osso, de bactérias e de pilhas imunes na superfície de materiais implantados. Por exemplo, a cicatriz que forma pilhas do macrófago é menos activa em nanomaterials do que em matérias biológicos convencionais, quando as pilhas de osso forem mais activas em nanomaterials.3,4 Além do que este resultado, os restos do desgaste dos implantes com características da superfície do nanoscale são menos tóxicos ao tecido circunvizinho do que aquele dos implantes convencionais.5 Além Disso, os estudos recentes demonstraram que as superfícies nanostructured reduzem a colonização bacteriana.6,7 Os resultados acima sugerem que a nanotecnologia possa ser usada para projectar um implante mais eficaz que reduz a necessidade para cirurgias da revisão.


Referências

1. Bruder JM e outros 2007, J Biomater Sci Polym Ed., 18(8): 967-82.
2. Zhang e outros 2008, Int J Nanomedicine, 3(3): 323-334.
3. Khang D e outros 2009, Acta Biomater. 5(5): 1425-32.
4. Webster e outros 2000, Matérias Biológicos, 21(17): 1803-10.
5. Gutwein e outros 2003, Matérias Biológicos, 25(18): 4175-83.
6. Puckett, SD e outros 2009 Matérias Biológicos 31 (4) 706-713
7. EN e outros de Taylor 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 01:48

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