Nanotechnologie en Médicament Régénérateur

Par Volonté Soutter

Sujets Couverts

Introduction
Nanofibres pour le Médicament Régénérateur
Electrospun Nanofibres
Peptide Auto-Assemblant Nanofibres
Bureau D'études de Tissu
Tissu Cardiaque
Rétablissement d'Os
Reconstruction Cornéenne
Bureau D'études Neural de Tissu
Étiquettes de Nanoparticle dans le Traitement de Cellule Souche
Conclusion
Références et Davantage de Relevé

Introduction

Le médicament Régénérateur essaye de restaurer le tissu vivant qui a été détruit ou abîmé. C'est une zone hautement interdisciplinaire qui a été seulement rendue possible par l'intersection des progrès récents en traitement de cellule souche, bio-ingénierie, et nanotechnologie.

Les techniques de Nanofabrication permettent maintenant à des chercheurs de produire des échafaudages de nanofibre pour des traitements régénérateurs. La voie exacte que ceci fonctionne dépend de la nature du tissu, mais en général les échafaudages sont employés pour guider l'accroissement du tissu neuf, injecté utilisant des cellules souche.


Le Schéma 1. Cellules souche peut être employé pour regrow le tissu abîmé dans beaucoup de régions du corps. Les échafaudages de Nanoscale peuvent améliorer des résultats du traitement de cellule souche en guidant cet accroissement du bon sens. Crédit d'Image : Institut National d'Oeil.

Nanofibres pour le Médicament Régénérateur

Electrospun Nanofibres

La Plupart Des nanofibres qui ont été utilisés dans la recherche en matière régénératrice de médicament sont produits suivre la méthode electrospinning. C'est une technique bien établie, qui permet un degré de contrôle des propriétés des feuilles ou des mailles donnantes droit de nanofibre, et est adaptée à un large éventail de matériaux de fibre naturelle et synthétique.

Tandis Que les nanofibres sont bien adaptés pour utiliser en tant qu'échafaudages biologiques, ils sont seulement utiles dans leur condition non traitée car un 2D support - les pores dans la maille du nanofibre 3D sont trop petits pour supporter la croissance des cellules. De la recherche a vérifié l'utilisation des porogens dans le procédé electrospinning - les dopants qui déclenchent la formation de plus grand, pores de micron-échelle dans la maille de nanopore.

Peptide Auto-Assemblant Nanofibres

Un Autre type de nanofibre qui a pertinent prouvé en médicament régénérateur est effectué à partir des peptides qui forment spontanément les réseaux stables des nanofibres. Ceci est piloté par des interactions entre les régions hydrophobes et hydrophiles du réseau de peptide.

Ces nanofibres de peptide peuvent functionalized avec les terminaux particuliers pour ajouter des capacités supplémentaires, telles que les sites ou les hormones de croissance récepteur-grippants.


En 2012, les chercheurs de l'Université John Hopkins ont enregistré la réussite en employant des cellules souche et des échafaudages de nanofibre pour regrow le cartilage abîmé. Les échafaudages de nanofibre se sont composés des fibres de polymère d'electrospun, avec du sulfate ajouté de chondroïtine pour aider l'accroissement de déclencheur.

Bureau D'études de Tissu

Les conditions précises pour l'échafaudage de nanofibre dépendent du type de tissu qui regrown. Ci-dessous, certains des types de tissus avec lesquels les chercheurs ont travaillé sont récapitulés.

Tissu Cardiaque

Des nanofibres de peptide de Functionalized ont été affichés pour aider la demande de règlement de la cardiopathie ischémique, qui est provoquée par les dépôts gras dans les artères coronaires. Des demandes de règlement de Cellule souche avaient été précédemment essayées, mais les avantages étaient peu clairs. Utilisant le peptide auto-assemblé les nanofibres functionalized avec le facteur de croissance d'insuline pendant qu'une méthode d'accouchement était affichée pour améliorer la fonction cardiaque.

Régénération Osseuse

L'Os consiste ou une modification minérale, incluse avec une grande variété de structures biologiques. Des Cellules souche développées sur un échafaudage de nanofibre peuvent être utilisées pour régénérer cette structure complexe avec succès. Les matériaux d'échafaudage qui donnent les meilleurs résultats sont effectués à partir d'un mélange de collagène, titane nano-structuré, fibres en soie électro-tournées, et hydroxyapatite nanostructured (le minerai phosphate-basé de calcium qui compose beaucoup de la structure solide de l'os).

Reconstruction Cornéenne

Le Déficit des cellules souche limbal, le réservoir des cellules souche utilisées pour des réglages naturels à la cornée, est actuel traité avec une greffe des cellules souche cultivées sur les échafaudages en soie ou collagène-basés aniotiques humains de membrane - ont été développés en tant que solutions de rechange potentielles.

Cette méthode se montre maintenant également prometteur comme méthode de traiter des préjudices cornéennes, utilisant des nanofibres d'electrospun comme support de porteur pour les cellules souche. Des cellules souche limbal et mésenchymateuses ont été affichées pour améliorer la guérison cornéenne, et réduisent la réaction inflammatoire locale.

Bureau D'études Neural de Tissu

La Reconstruction du tissu neural est l'un des défis importants au médicament régénérateur. Elle a très une structure complexe, et l'environnement tend à empêcher la capacité naturelle du tissu pour régénérer.

Des Échafaudages des nanofibres de polymère avec des cellules souche ont été affichés pour éviter la formation du tissu de cicatrice dans les lésions de la moelle épinière, évitant la « case de transmission » qui peut se produire quand la moelle épinière est abîmée.


Laboratoires de Rubrique, le programme du financement des recherches des Fondations de Thiel, les supports un certain nombre de compagnies biotechnologiques travaillant dans le domaine de la recherche de cellule souche et médicament régénérateur.

L'ajout le plus neuf au rôle, Biosystèmes de Bell, développe une technologie pour aider à cheminer les cellules souche thérapeutiques dans le fuselage utilisant l'IRM.

Étiquettes de Nanoparticle dans le Traitement de Cellule Souche

La Nanotechnologie a également fourni des outils de valeur pour la recherche de cellule souche. Des nanoparticles Magnétiques peuvent être fixés aux cellules avant qu'ils soient transplantés dans le fuselage dans des essais de thérapie cellulaire. Ils peuvent alors agir en tant qu'agents de contraste, aidant à cheminer les cellules dans le fuselage par l'intermédiaire des IRMs.

Les agents de contraste de nanoparticle les plus communs sont les nanoparticles superparamagnétiques d'oxyde de fer. Ceux-ci se composent type d'un noyau cristallin d'oxyde de fer, avec une shell inerte de polymère qui évite l'agglomération des particules et réduit à un minimum des interactions avec les cellules. Ces agents nanos de contraste ont été approuvés par la FDA, et sont disponibles dans le commerce d'un certain nombre de fournisseurs.

Des nanoparticles Superparamagnétiques ont été employés avec succès pour cheminer le destin de cellule souche dans le système nerveux central, le coeur, le foie, et les reins.

Conclusions

Le progrès Récent dans le domaine de la nanotechnologie a permis le progrès rapide correspondant en médicament régénérateur, en particulier dans les nanoscaffolds et le bureau d'études biocompatibles de tissu.

Beaucoup de recherche actuelle est principale vers la reconstruction complète du tissu abîmé, y compris le système nerveux, l'os, les vaisseaux sanguins, et les organes potentiellement entiers, en employant les outils et les matériaux fournis par nanotechnologie conjointement avec le traitement de cellule souche. C'est juste une plus de voie dont la nanotechnologie transforme graduellement le monde du médicament.

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Références et Davantage de Relevé


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

Last Update: 27. September 2012 01:52

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