.jpg)
sa pamamagitan ng Prof. Thomas Webster
Nanotechnology ay nag-aalok ng mga bagong gamit sa engineering na maaaring makatulong sa amin na address ang mga problema ng disenyo na nauugnay sa gusali ng mas mahusay na mga implants. Sa konteksto ng biomedical engineering, ang ibig sabihin ng kamakailang mga teknolohiko advancements na namin ngayon ay may kakayahan upang manipulahin ng mga materyales (at ang kanilang mga ibabaw) sa katumpakan ng sukat ng nanometer. Na ito ay nagbibigay-daan sa amin upang lumikha ng mga biomaterials sa mga tampok ang parehong laki bilang ng mga proteins at mga cell na kung saan ang aming itanim ay nakikipag-ugnayan.
Sinusubukang na magkaroon ang mga cell na pagdaraan ng maginoo laki na materyales ay analogo sa humihingi ng isang tao sa paglalakbay sa gupitan cliffs at kulubot mga lambak, ngunit nanomaterials ay nag-aalok ng isang ipunla na interface na may mga tampok na mas malapit makahawig ang natural na tissue papunta kung saan ang mga cell normal travel (at lumikha ng kanilang sarili). Kahit na may mga iba pang mga kadahilanan para sa mga nanomaterials upang maapektuhan ang mga cell naiiba kaysa sa mga maginoo biomaterials, tila na tila lamang ang paggawa ng kanilang mga ibabaw makamukha natural tissues ay maaaring magsulong ng cell paglago. 1
Ang itaas na resulta ay mahalaga dahil ang gitnang layunin sa pagdisenyo ng isang epektibong magtanim ay upang hikayatin ang paglago ng mabuting mga cell at hinihikayat ang aktibidad ng masamang cell. Magandang at hindi magandang mga kaugnay na mga tuntunin, ngunit sa kaso ng mga implants buto; buto cell paglago ay dapat na hinihikayat, at ang paglago ng mga bakterya at sobrang immune cell aktibidad ay dapat na iwasan.
Ang positibong epekto ng buto paglago ng cell at ang negatibong epekto ng bakterya paglago sa implants ay mas halata kaysa sa pumipinsala epekto ng overactive immune na mga cell. Karamihan tulad ng peklat tissue na form sa iyong balat, overactive immune cell ay maaaring humantong sa mga butil-butil na pagbuo ng peklat tissue sa ibabaw ng mga implants na humahantong sa ipunla kabiguan. Macrophages, ang mga cell na bahagi ng immune system ng katawan, ay kabilang sa mga biological na mga manlalaro na magbigay ng kontribusyon sa pagbuo ng peklat tissue sa loob ng katawan. Labis macrophage activation ay dapat na iwasan upang maiwasan ang butil-butil na pagbuo ng tissue sa ibabaw ng magtanim.
Kamakailang mga pag-aaral ay simula upang kumpirmahin na Nanotechnology maaaring gamitin upang mag-disenyo ng isang mas epektibong magtanim. Ngayon ay posible upang gumawa ng mga ibabaw itanim na mas malapit makahawig katutubong buto sa parehong ibabaw pagkamagaspang at kimika kaysa sa mga tradisyunal na implants. Ang mga bagong biomimetic ibabaw ay biocompatible at ipakita ang magandang paglago ng buto cell . 2 Ang parehong ay totoo para sa mga maraming iba pang mga organs sa katawan mula sa puso sa utak.
Bilang karagdagan, lamang ang pagbabago ng mga ibabaw itanim sa nanorough ay positibong kinalabasan. Ang mga nanorough ibabaw na gagawing posible na malaya pahinain ang mga rate ng paglago ng cell buto, bakterya at immune cells sa ibabaw ng mga implanted materyales. Halimbawa, ang mga galos bumubuo macrophage cell ay mas aktibo sa nanomaterials kaysa sa maginoo biomaterials, habang ang mga buto cell ay mas aktibo sa nanomaterials . 3, 4 Sa karagdagan sa resultang ito, magsuot ang mga labi mula sa mga implants sa nanoscale mga tampok ng ibabaw ay mas nakakalason sa ang pumapalibot tissue kaysa sa mula sa mga maginoo implants . 5 Bukod dito, ang mga kamakailang pag-aaral ay may ipinapakita na ang nanostructured ibabaw ay bawasan ang bacterial kolonisasyon. 6, 7 Ang itaas ng mga resulta iminumungkahi Nanotechnology na maaaring magamit sa disenyo ng isang mas epektibong magtanim pagbabawas ng kailangan para sa mga surgeries rebisyon.
Mga sanggunian
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, Biomaterials, 21 (17) :1803-10.
5. Gutwein et al. 2003, Biomaterials, 25 (18) :4175-83.
6. Puckett, SD et al. 2009 Biomaterials 31 (4) 706-713
7. Taylor en et al. 2009 Int J Nanomedicine. 4:145-52
Copyright AZoNano.com, Propesor Thomas Webster (Brown University)