Нанотехнология для Регенеративной Медицины

Prof. Томасом Webster

Профессор Томас Webster и Дебора Gorth, Директор, Лаборатория Nanomedicine, Университет Брайна
Соответствуя автор: Thomas_Webster@brown.edu

Нанотехнология предлагает новые инструменты инженерства которые могут помочь нам адресовать проблемы конструкции связанные с строя более лучшими implants. В контексте биомедицинского инженерства, недавние технологические выдвижения значат что мы теперь имеем способность манипулировать материалы (и их поверхности) с точностью маштаба нанометра. Это позволяет нам создать биоматериалы с характеристиками одинаковый размер по мере того как протеины и клетки с которыми наш implant будет взаимодействовать.

Пытать иметь материалы клеток traverse обычные определенные размер аналогичн к спрашивать, что человек переместил через скалы ножниц и изрезанные долины, но nanomaterials предлагают интерфейс implant с характеристиками которые более близко походят естественная ткань на которую клетки нормально перемещают (и создайте). Хотя другие причины для nanomaterials повлиять на клетки по-разному чем обычные биоматериалы, оно кажется как если бы как раз делающ их поверхности походите естественные ткани смогите повысить рост клетки.1

Вышеуказанный результат важен потому что центральная цель в конструировать эффективный implant ободрить рост хороших клеток и обескуражить работу плохих клеток. Хорошо и плох относительные термины, но в случае implants косточки; рост клетки косточки должен быть ободрен, и рост бактерий и чрезмерно деятельности при иммунной клетки должен быть во избежание.

Положительное влияние роста клетки косточки и отрицательный эффект роста бактерий на implants более очевидны чем вредное влияние overactive иммунных клеток. Больше как ткань шрама которая формирует на вашей коже, overactive иммунные клетки могут вести к зернистому образованию ткани шрама на поверхности implants водя для того чтобы имплантировать отказ. Макрофаги, клетки которые часть тела иммунная система, среди биологических игроков которые внести вклад в образование ткани шрама внутри тела. Чрезмерно активация макрофага должна быть во избежаниеа для того чтобы во избежание зернистое образование ткани на поверхности implant.

Недавние изучения начинают подтверждать что нанотехнологию можно использовать для того чтобы конструировать более эффективный implant. Теперь возможно сделать поверхности implant которые более близко походят родная косточка как в поверхностной шершавости, так и в химии чем традиционные implants. Эти новые biomimetic поверхности рост biocompatible и выставки хороший косточки клетки.2 Это же истинно для много других органов в теле от сердца к мозгу.

Дополнительно, как раз дорабатывая implant поверхности, котор нужно быть nanorough имеет положительные исходы. Эти поверхности nanorough делают его возможным независимо модулировать темпы роста клеток косточки, бактерий и иммунных клеток на поверхности имплантированных материалов. На пример, шрам формируя клетки макрофага более менее активен на nanomaterials чем на обычных биоматериалах, пока клетки косточки более активны на nanomaterials.3,4 В дополнение к этому результату, твердые частицы износа от implants с характеристиками поверхности nanoscale более менее токсические к окружающей ткани чем то от обычных implants.5 Сверх Того, недавние изучения демонстрировали что nanostructured поверхности уменьшают бактериальную колонизацию.6,7 Вышеуказанные результаты предлагают что нанотехнологию можно использовать для того чтобы конструировать более эффективный implant уменьшая потребность для хирургий изменения.


Справки

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, Биоматериалы, 21(17): 1803-10.
5. Gutwein et al. 2003, Биоматериалы, 25(18): 4175-83.
6. Puckett, SD et al. 2009 Биоматериалов 31 (4) 706-713
7. EN Тейлора et al. Int 2009 J Nanomedicine. 4:145-52

Авторское Право AZoNano.com, Профессор Томас Webster (Университет Брайна)

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

Last Update: 14. June 2013 01:51

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this article?

Leave your feedback
Submit