Nanotechnologie in Regeneratieve Geneeskunde

De technieken van de Nanofabricatie staan nu onderzoekers toe om nanofibre steigers voor regeneratieve therapie te creëren. De nauwkeurige manier dit werk hangt van de aard van het weefsel af, maar in het algemeen worden de steigers gebruikt om de gezaaide groei van nieuw weefsel te leiden, gebruikend stamcellen.

De Meesten nanofibres die in regeneratief geneeskundeonderzoek zijn gebruikt worden geproduceerd gebruikend de electrospinning methode. Dit is een reeds lang gevestigde techniek, die een graad van controle over de eigenschappen van de resulterende nanofibre bladen of het netwerk toestaat, en is geschikt voor een brede waaier van natuurlijke en synthetische vezelmaterialen.

Terwijl nanofibres passend om zijn te gebruiken aangezien biologische steigers, zij slechts nuttig zijn in hun onbehandelde staat als 2D steun - de poriën binnen 3D nanofibre schakelen zijn te klein in om de celgroei te steunen. Wat onderzoek heeft het gebruik van porogens in het electrospinning proces - additieven onderzocht die de vorming van grotere, micron-schaal poriën binnen het nanoporenetwerk teweegbrengen.

Een Ander type van nanofibre dat in regeneratieve geneeskunde efficiënt is gebleken wordt gemaakt van peptides die spontaan stabiele netwerken van nanofibres vormen. Dit wordt gedreven door interactie tussen hydrophobic en hydrofiele gebieden van de peptide ketting.

Deze peptide nanofibres kan zijn functionalized met specifieke terminals om extra mogelijkheden toe te voegen, zoals receptor-bindende plaatsen of de groeihormonen.

De precieze eisen ten aanzien van de nanofibresteiger hangen van het type van weefsel af dat regrown is. Hieronder, worden enkele types van weefsels de onderzoekers hebben gewerkt waarmee samengevat.

Peptide van Functionalized is nanofibres getoond om de behandeling van ischemische hartkwaal bij te staan, die door vettige stortingen in de kransslagaders wordt veroorzaakt. De de celbehandelingen waren van de Stam eerder geprobeerd, maar de voordelen waren onduidelijk. Het Gebruiken van zelf-geassembleerde peptide nanofibres functionalized met de factor van de insulinegroei aangezien een leveringsmethode werd getoond om hartfunctie te verbeteren.

Het Been bestaat of een minerale matrijs, ingebed met een grote verscheidenheid van biologische structuren. De cellen van de Stam die op een nanofibresteiger kunnen worden gekweekt worden gebruikt om deze complexe structuur met succes te regenereren. De steigermaterialen worden die de beste resultaten geven gemaakt van een mengsel van collageen, nano-gestructureerd titanium, elektro-gesponnen zijdevezels, en nanostructured hydroxyapatite (het calcium op fosfaat-gebaseerde mineraal dat omhoog veel van de stevige structuur van het been maakt).

De Deficiëntie van limbal stamcellen, het reservoir van stamcellen die voor natuurlijke reparaties aan het hoornvlies worden gebruikt, wordt momenteel behandeld met een transplantatie van beschaafde stamcellen op menselijk vruchtmembraan - de zijde of de op collageen-gebaseerde steigers zijn ontwikkeld als potentiële alternatieven.

Deze methode toont nu ook belofte als methode om hoornvliesverwondingen te behandelen, gebruikend electrospun nanofibres als carrier middel voor de stamcellen. Zowel zijn de limbal als mesenchymal stamcellen getoond om het hoornvlies helen te verbeteren, en de lokale ontstekingsreactie te verminderen.

Het Herbouwen van neuraal weefsel is één van de grootste uitdagingen aan regeneratieve geneeskunde. Het heeft een zeer complexe structuur, en het milieu neigt om het natuurlijke vermogen van het weefsel te remmen te regenereren.

De Steigers van polymeer nanofibres met stamcellen zijn getoond om de vorming van littekenweefsel in ruggegraatsverwondingen te verhinderen, die het „communicatie blok“ verhinderen dat kan voorkomen wanneer het ruggemerg wordt beschadigd.

De Nanotechnologie heeft ook waardevolle hulpmiddelen voor het onderzoek van de stamcel verstrekt. Magnetische nanoparticles kunnen aan de cellen worden vastgemaakt alvorens zij in het lichaam in de proeven van de celtherapie worden overgeplant. Zij kunnen dan als contrastagenten dienst doen, die de cellen in het lichaam via aftasten helpen te volgen MRI.

De gemeenschappelijkste agenten van het nanoparticlecontrast zijn superparamagnetic ijzeroxyde nanoparticles. Deze bestaan typisch uit een kristallijne kern van ijzeroxyde, met inerte polymeershell die agglomeratie van de deeltjes verhindert en interactie met de cellen minimaliseert. Deze nano contrastagenten zijn goedgekeurd door FDA, en geweest in de handel verkrijgbaar van een aantal leveranciers.

Superparamagnetic nanoparticles zijn gebruikt met succes aan het de cellot van de spoorstam in het centrale zenuwstelsel, het hart, de lever, en de nieren.

De Recente vooruitgang op het gebied van nanotechnologie heeft overeenkomstige snelle vooruitgang in regeneratieve geneeskunde, in het bijzonder in biocompatibele nanoscaffolds en weefseltechniek toegestaan.

Heel wat aan de gang zijnde onderzoek leidt naar volledige wederopbouw van beschadigd weefsel, met inbegrip van het zenuwstelsel, het been, het bloedvat, en de potentieel gehele organen, door de hulpmiddelen en de materialen te gebruiken die door nanotechnologie samen met de therapie van de stamcel worden verstrekt. Dit is enkel één meer manier waarin de nanotechnologie de wereld van geleidelijk aan geneeskunde omzet.