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カバーされるトピック
導入 再生薬のための Nanofibres Electrospun Nanofibres 自己組み立てるペプチッド Nanofibres ティッシュ工学 心臓ティッシュ 骨の生成 Corneal 復元 神経のティッシュ工学 幹細胞療法の Nanoparticle のラベル 結論 参照および深い読み 導入
再生薬は失われるか、または傷ついた生きた組織を復元するように試みます。 幹細胞の療法、生物工学およびナノテクノロジーの最近の前進の交差によってだけ可能にされたのは非常に学際的なフィールドです。
Nanofabrication の技術は今研究者が再生療法のための nanofibre の足場を作成することを可能にします。 これが働かせる厳密な方法はティッシュの性質によって決まりますが、幹細胞を使用してシードされる新しいティッシュの成長を導くのに一般に足場が使用されています。
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図 1. 幹細胞がボディの多くの地域の傷つけられたティッシュを再生させるのに使用することができます。 Nanoscale の足場は正しい方向のこの成長の指導によって幹細胞療法の結果を改善できます。 画像著作権: 各国用の目の協会。
再生薬のための Nanofibres
Electrospun Nanofibres
再生薬の研究で使用されたほとんどの nanofibres は electrospinning 方法を使用して作り出されます。 これは生じる nanofibre のシートまたは網の特性の制御のある程度を可能にする、で自然な、化学繊維材料の広い範囲に適します確立した技術。
nanofibres が生物的足場として使用するためにうってつけである間未処理の状態にだけ有用ので第 2 サポート - です 3D nanofibre の網内の気孔はセル成長をサポートするには余りにも小さいです。 研究は electrospinning プロセスの porogens - より大きいの形成を誘発する添加物、 nanopore の網内のミクロンスケールの気孔の使用を調査しました。
自己組み立てるペプチッド Nanofibres
どの自発的に nanofibres の安定したネットワークを形作るか再生薬の有効証明した別のタイプの nanofibre はペプチッドからなされます。 これはペプチッド鎖の疎水性および親水性領域の間で相互作用によって運転されます。
これらのペプチッド nanofibres は特定のターミナルによって受容器結合のサイトまたは成長ホルモンのような追加機能を、追加するために functionalized できます。
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2012 年に、ジョーンズ・ホプキンス大学からの研究者は軟骨を傷つけたことをことを幹細胞および nanofibre の足場の使用の成功が再生するのに報告しました。 nanofibre の足場は追加されたコンドロイチンの硫酸塩が付いている electrospun ポリマーファイバーから、トリガーの成長を助けるために成っていました。 |
ティッシュ工学
nanofibre の足場のための精密な条件は再生させているティッシュの種類によって異なります。 次、研究者が使用したティッシュの種類の一部は要約されます。
心臓ティッシュ
Functionalized のペプチッド nanofibres は冠状動脈で脂肪質の沈殿物によって引き起こされる虚血性心疾患の処置を助けるために示されていました。 幹細胞の処置は前に試みられてしまいましたが、利点は明白でなかったです。 自己組み立てられたペプチッドを使用して nanofibres はインシュリンの成長因子と心臓機能を改善するために配達方法が示されていたと同時に functionalized。
骨の再生
骨はまたはいろいろ生物的構造と埋め込まれるミネラルマトリックス成っています。 nanofibre の足場で育つ幹細胞がこの複雑な構造を正常に再生するのに使用することができます。 コラーゲンの混合物から最もよい結果を作られる与える足場材料、 nano 構成されたチタニウム、エレクトロ回された絹のファイバーおよび nanostructured hydroxyapatite (骨の固体構造より多くを構成する) カルシウム隣酸塩ベースの鉱物。
Corneal 復元
limbal 幹細胞の不足、角膜に自然な修理に使用する人間の羊膜の膜の扱われます - 絹かコラーゲンベースの足場の培養された幹細胞の移植と幹細胞の貯蔵所は現在潜在的な代わりとして成長しました。
この方法はまた幹細胞のためのキャリア媒体として electrospun の nanofibres を使用して corneal 傷害を扱う方法として今約束を、示しています。 corneal 治療を改善するために limbal および mesenchymal 幹細胞は示されローカル炎症性反作用を減らします。
神経のティッシュ工学
神経のティッシュを再製することは再生薬へ大きな挑戦の 1 つです。 それに非常に複雑な構造があり、環境は再生するためにティッシュの自然な機能を禁じがちです。
幹細胞が付いているポリマー nanofibres の足場は脊髄が傷つくとき発生できる 「通信連絡ブロック」を防ぐ脊髄の怪我の傷のティッシュの形成を防ぐために示されていました。
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包囲突破の実験室、 Thiel の基礎の研究の資金調達プログラム、サポート幹細胞の研究のフィールドで働いているバイオテクノロジーの何人かの会社および再生薬。 ロースタ名簿、鐘の生態系への最も新しい付加は MRI を使用するボディの治療上の幹細胞の追跡を助けるように、技術を開発しています。 |
幹細胞療法の Nanoparticle のラベル
ナノテクノロジーはまた幹細胞の研究のための貴重なツールを提供しました。 磁気 nanoparticles はセルに細胞療法の試験のボディに移植される前に接続することができます。 彼らは助ける対照のエージェントとして MRI スキャンによってボディのセルの追跡をそれから行動してもいいです。
共通の nanoparticle の対照のエージェントは superparamagnetic 酸化鉄の nanoparticles です。 これらは粒子のアグロメレーションを防ぎ、セルとの相互作用を最小化する不活性ポリマーシェルが付いている酸化鉄の結晶のコアから普通、成っています。 これらの nano 対照のエージェントは FDA によって承認され、何人かの製造者から商用化されています。
Superparamagnetic nanoparticles が中枢神経系、中心、レバーおよび腎臓の幹細胞の運命を追跡するのに正常に使用されていました。
結論
ナノテクノロジーのフィールドの最近の進歩は biocompatible nanoscaffolds およびティッシュ工学の再生薬の対応する急速な進歩を、特に可能にしました。
大量の進行中の研究は傷つけられたティッシュの完全な復元の方に一流、神経系、骨、血管および幹細胞療法と共にナノテクノロジーによって提供されるツールおよび材料の利用によって可能性としては全器官を含んで、です。 これはナノテクノロジーが次第に薬の世界を変形させているちょうど 1 つのより多くの方法です。
参照および深い読み