再生医学的纳米技术

由托马斯韦伯斯特教授

Deborah Gorth,实验室布朗大学主任, Nanomedicine 教授托马斯韦伯斯特和
对应的作者: Thomas_Webster@brown.edu

纳米技术提供可能帮助我们论及设计问题与编译的更好的植入管相关的新的工程工具。 在生物医学工程中,最近技术推进意味着我们现在有这个能力操作材料 (和他们的表面) 与毫微米缩放比例准确性。 这允许我们用功能创建生物材料作为蛋白质和细胞我们的植入管将配合的相同大小。

尝试有细胞横切常规大小的材料是类似于要求人在剪峭壁和坚固性谷间移动,但是 nanomaterials 提供与严密地类似于自然组织在上细胞通常移动的功能的一个植入管界面 (和请创建自己)。 虽然跟常规生物材料有 nanomaterials 的其他原因不同地影响细胞,它似乎,好象做他们的表面请类似于自然组织能促进细胞增长。1

上述结果是重要的,因为在设计一根有效植入管的中央目标是鼓励好细胞增长和劝阻坏细胞的活动。 好和坏的是相对术语,但是一旦骨头植入管; 应该鼓励骨细胞增长,并且应该避免细菌和额外的免疫细胞活动增长。

骨细胞增长的正作用和细菌增长的消极作用对植入管比过度活化的免疫细胞的负面影响是显然。 很象在您的皮肤形成的伤痕组织,过度活化的免疫细胞可能导致在导致的植入管表面的粒状伤痕组织形成种入故障。 巨噬细胞,是身体部位免疫系统的细胞,是在造成伤痕在这个机体里面的组织形成的生物球员中。 应该避免额外的巨噬细胞启动避免在植入管的表面的粒状组织形成。

最近研究开始确认纳米技术可以用于设计一根更加有效的植入管。 做比传统植入管严密地类似于在地面粗糙度和化学的当地骨头的植入管表面现在是可能的。 这些新的 biomimetic 表面是生物适合和显示好骨细胞增长。2 同样真实对在机体的许多其他机构从这个重点到脑子。

另外,修改表面的植入管是 nanorough 有正数结果。 这些 nanorough 表面使成为可能独立地调整生长率骨细胞、细菌和免疫细胞在被种入的材料表面。 例如,而骨细胞是活跃在 nanomaterials,形成巨噬细胞细胞的伤痕是较不活跃的在 nanomaterials 比在常规生物材料。3,4 除此结果之外,从植入管的穿戴残骸有 nanoscale 表面功能的比那个是较不含毒物的对这个周围的组织从常规植入管。5 而且,最近研究显示出, nanostructured 表面减少细菌殖民化。6,7 上述结果建议纳米技术可以用于设计减少对版本手术的一根更加有效的植入管需要。


参考

1. Bruder JM 等 2007年, J Biomater Sci Polym 爱德。, 18(8) :967-82.
2. 张等 2008年, Int J Nanomedicine, 3(3) : 323-334.
3. Khang D 等 2009年,学报 Biomater。 5(5) :1425-32.
4. 韦伯斯特等 2000年,生物材料, 21(17) :1803-10.
5. Gutwein 等 2003年,生物材料, 25(18) :4175-83.
6. Puckett, SD 等 2009 种生物材料 31 (4) 706-713
7. 泰勒 EN 等 2009 Int J Nanomedicine。 4:145-52

版权 AZoNano.com,托马斯韦伯斯特 (布朗大学) 教授

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

Last Update: 14. June 2013 01:08

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