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Nanotechnologie in der Verbessernden Medizin

Durch Willen Soutter

Themen Umfaßt

Einleitung
Nanofibres für Verbessernde Medizin
Electrospun Nanofibres
Selbst-Zusammenbauendes Peptid Nanofibres
Gewebe Technik
HerzGewebe
Knochen Generation
KorneaRekonstruktion
Nervengewebe Technik
Nanoparticle Schilder in der Stammzellentherapie
Schlussfolgerung
Bezüge und Weiterführende Literatur

Einleitung

Verbessernde Medizin versucht, lebendes Gewebe zurückzustellen, das verloren worden oder beschädigt worden ist. Es ist ein in hohem Grade interdisziplinärer Bereich, der nur durch den Schnitt von neuen Fortschritten in der Stammzellentherapie, in der Biotechnik und in der Nanotechnologie ermöglicht worden ist.

Nanofabrikationstechniken erlauben jetzt Forschern, nanofibre Gestelle für verbessernde Therapien herzustellen. Die genaue Methode, die diese bearbeitet, hängt von der Beschaffenheit des Gewebes ab, aber im Allgemeinen werden die Gestelle verwendet, um das Wachstum des neuen Gewebes zu führen, gesät unter Verwendung der Stammzellen.


Abbildung 1. Stammzellen kann regrow verwendet werden schädigendes Gewebe in vielen Bereichen des Gehäuses. Nanoscale-Gestelle können Ergebnisse der Stammzellentherapie verbessern, indem sie dieses Wachstum in der richtigen Richtung führen. Bildkredit: Nationales Augen-Institut.

Nanofibres für Verbessernde Medizin

Electrospun Nanofibres

Die Meisten nanofibres, die in der verbessernden Medizinforschung verwendet worden sind, werden unter Verwendung der electrospinning Methode produziert. Dieses ist eine gut eingerichtete Technik, die einen Grad Regelung über den Eigenschaften der resultierenden nanofibre Blätter oder der Maschen erlaubt, und wird zu einer großen Auswahl von Materialien der natürlichen und synthetischen Faser entsprochen.

Während nanofibres gut angepasst sind, als biologische Gestelle zu verwenden, sind sie in ihrem unbehandelten Zustand da eine 2D Halterung nur nützlich - die Poren innerhalb der nanofibre 3D Masche sind zu klein, Zellwachstum zu unterstützen. Etwas Forschung hat den Gebrauch von porogens im electrospinning Prozess- Dopante, die die Entstehung von größerem starten, Mikronschuppe Poren innerhalb der nanopore Masche nachgeforscht.

Selbst-Zusammenbauendes Peptid Nanofibres

Ein Anderes Baumuster nanofibre, das effektives in der verbessernden Medizin geprüft hat, wird von den Peptiden gemacht, welche spontan stabile Netze von nanofibres bilden. Dieses wird durch Interaktionen zwischen die hydrophoben und hydrophilen Regionen der Peptidkette getrieben.

Diese Peptid nanofibres können mit spezifischen Endstücken functionalized, um zusätzliche Fähigkeiten, wie Empfänger-bindene Sites oder Wachstumshormone hinzuzufügen.


Im Jahre 2012 berichteten Forscher von den Universität John Hopkins, dass Erfolg, wenn er Stammzellen und nanofibre Gestelle regrow verwendete, Knorpel beschädigte. Die nanofibre Gestelle bestanden aus electrospun Polymerfasern, mit hinzugefügtem Chondroitinsulfat, um Triggerwachstum zu helfen.

Gewebe Technik

Die genauen Anforderungen für das nanofibre Gestell hängen vom Baumuster des Gewebes ab, das regrown. Unten werden einige der Baumuster der Gewebe, denen Forscher gearbeitet haben mit, zusammengefasst.

HerzGewebe

Functionalized-Peptid nanofibres sind gezeigt worden, um die Behandlung der ischämischen Inneren Krankheit zu unterstützen, die durch fetthaltige Einlagen in den Koronararterien verursacht wird. Stammzellebehandlungen waren vorher versucht worden, aber der Nutzen war unklar. Unter Verwendung des selbst-zusammengebauten Peptids functionalized nanofibres mit Insulinwachstumsfaktor, während eine Lieferungsmethode gezeigt wurde, um Herzfunktion zu verbessern.

Knochen Regeneration

Knochen besteht oder eine Mineralgrundmasse, eingebettet mit einer großen Vielfalt von biologischen Zellen. Die Stammzellen, die auf einem nanofibre Gestell gewachsen werden, können verwendet werden, um diese komplexe Zelle erfolgreich zu regenerieren. Die Gestellmaterialien, die die besten Ergebnisse werden gemacht von einer Mischung des Kollagens geben, Nano--strukturiertes Titan, Galvano-gesponnene Seidenfasern und nanostructured hydroxyapatite (das Kalzium-Phosphat-basierte Mineral, das viel der festen Zelle des Knochens bildet).

KorneaRekonstruktion

Fehlbetrag von limbal Stammzellen, der Hydrauliktank von den Stammzellen, die für natürliche Reparaturen zur Hornhaut verwendet werden, wird aktuell mit einer Transplantation von kultivierten Stammzellen auf menschlichen amniotic silk oder Kollagen-basierten Gestellen der Membran behandelt - haben sich als mögliche Alternativen entwickelt.

Diese Methode jetzt ist auch als Methode der Behandlung von Korneaverletzungen, unter Verwendung electrospun nanofibres als der Transportunternehmermedium für die Stammzellen viel versprechend. Sind limbal und mesenchymal Stammzellen gezeigt worden, um das Korneaheilen zu verbessern und die lokale Entzündungsreaktion verringern.

Nervengewebe Technik

Nervengewebe Umzubauen ist eine der größten Herausforderungen zur verbessernden Medizin. Es hat eine sehr komplexe Zelle, und die Umgebung neigt, die natürliche Fähigkeit des Gewebes zu sperren, um zu regenerieren.

Gestelle von Polymer nanofibres mit Stammzellen sind gezeigt worden, um die Entstehung des Narbengewebes in den Rückenmarksverletzungen zu verhindern und den „Nachrichtenübermittlungsblock“ verhindert, der auftreten kann, wenn das Rückenmark beschädigt wird.


Durchbruch Labors, der Thiel-Forschungsfinanzierungsdas programm Basen, die Halterungen einige Biotech-Firmen, die auf dem Gebiet der Stammzelleforschung arbeiten und verbessernde Medizin.

Der neueste Zusatz zum Register, Bell-Biosysteme, entwickelt eine Technologie, um zu helfen, therapeutische Stammzellen im Gehäuse aufzuspüren, das MRI verwendet.

Nanoparticle Schilder in der Stammzellentherapie

Nanotechnologie hat auch wertvolle Hilfsmittel für Stammzelleforschung geliefert. Magnetische nanoparticles können zu den Zellen befestigt werden, bevor sie in das Gehäuse in den Zelltherapieversuchen verpflanzt werden. Sie können als die Kontrastagenzien dann auftreten und helfen, die Zellen im Gehäuse über MRI-Scans aufzuspüren.

Die geläufigsten Nanoparticlekontrastagenzien sind superparamagnetische Eisenoxid nanoparticles. Diese bestehen gewöhnlich aus einem kristallenen Kern des Eisenoxids, mit einem trägen Polymershell, das Agglomeration der Partikel verhindert und Interaktionen mit den Zellen herabsetzt. Diese Nano-Kontrastagenzien sind durch FDA genehmigt worden, und sind von einigen Lieferanten handelsüblich.

Superparamagnetische nanoparticles sind erfolgreich verwendet worden, um Stammzelleschicksal im Zentralnervensystem, im Inneren, in der Leber und in den Nieren aufzuspüren.

Schlussfolgerungen

Neuer Fortschritt auf dem Gebiet der Nanotechnologie hat entsprechenden schnellen Fortschritt in der verbessernden Medizin, besonders in den biocompatible nanoscaffolds und in der Gewebetechnik erlaubt.

Viel laufende Forschung ist in Richtung zur kompletten Rekonstruktion des schädigenden Gewebes, einschließlich das Nervensystem, den Knochen, die Blutgefäße und möglicherweise die ganzen Organe führend, indem sie die Hilfsmittel und die Materialien verwendet, die von der Nanotechnologie in Verbindung mit Stammzellentherapie bereitgestellt werden. Dieses ist gerade eine weitere Möglichkeit, in der Nanotechnologie allmählich die Welt von Medizin umwandelt.

Klicken Sie hier für mehr auf verbessernde Medizin von AZoNano.

Bezüge und Weiterführende Literatur


Date Added: Sep 7, 2012 | Updated: Sep 27, 2012

Last Update: 27. September 2012 01:52

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