在再生医学的纳米技术

由意志 Soutter

包括的事宜

简介
再生医学的 Nanofibres
Electrospun Nanofibres
自汇编的肽 Nanofibres
组织工程
心脏病组织
骨头生成
角膜重建
神经系统的组织工程
在干细胞疗法的纳米颗粒标签
结论
参考和深层读取

简介

再生医学尝试恢复丢失或被损坏了的活组织。 它是由最近进步交叉点在干细胞疗法、生物工艺学和纳米技术上的只使成为可能的一个高度学科域。

极小制作技术现在允许研究员创建再生疗法的 nanofibre 绞刑台。 这运作的这个确切的方式取决于这个组织的本质,但是绞刑台一般来说用于引导新的组织增长,植入使用干细胞。


图 1. 干细胞在这个机体的许多区域可以用于继续生长损坏的组织。 Nanoscale 绞刑台可能经过引导在正确的方向的此增长改进干细胞疗法的结果。 画象着作权: 国家眼睛学院

再生医学的 Nanofibres

Electrospun Nanofibres

用于再生医学研究使用 electrospinning 的方法的多数 nanofibres 导致。 这是一个源远流长的技术,允许程度对发生的 nanofibre 页或滤网的属性的控制和配合与各种各样的自然和合成纤维材料。

nanofibres 是非常合适的使用作为生物绞刑台,他们只是有用的在他们未经治疗的状态,因为第 2 技术支持 - 在 3D nanofibre 滤网内的毛孔太小的以至于不能支持细胞发展。 若干研究在这个 electrospinning 的进程中调查使用 porogens - 触发形成更大的掺杂物,在 nanopore 滤网内的微米缩放比例毛孔。

自汇编的肽 Nanofibres

证明有效在再生医学的另外一种 nanofibre 由肽做哪本能地形成 nanofibres 稳定的网络。 交往驱动这在肽链子之间的疏水和亲水地区。

这些肽 nanofibres 可以 functionalized 以特定终端添加另外的功能,例如感受器官束缚的站点或生长激素。


在 2012年,从琼斯霍浦金斯大学的研究员报告在使用干细胞和 nanofibre 绞刑台的成功继续生长损坏了软骨。 nanofibre 绞刑台包括 electrospun 聚合物纤维,以被添加的软骨素硫酸盐帮助触发器增长。

组织工程

nanofibre 绞刑台的准确的需求取决于被继续生长组织的种类。 下面,某些与一起使用研究员组织的种类被总结。

心脏病组织

Functionalized 肽 nanofibres 显示协助解决缺血性心脏病的处理,是由肥腻定金造成的在冠状动脉。 干细胞处理以前被尝试了,但是福利是不清楚的。 使用自被汇编的肽,当发运方法显示改进心脏功能, nanofibres functionalized 与胰岛素增长因子。

骨头重新生成

骨头包括或矿物矩阵,埋置与各种各样的生物结构。 在 nanofibre 绞刑台增长的干细胞可以用于顺利地重新生成此复杂结构。 产生最佳的结果由胶原混合物做的绞刑台材料,纳诺构建的银灰色、电镀物品空转的丝绸纤维和 nanostructured hydroxyapatite (组成骨头的固定的结构) 的钙基于磷酸盐的矿物。

角膜重建

limbal 干细胞缺乏,干细胞水库用于自然维修服务的对角膜,当前对待与被开化的干细胞移植在人力羊膜膜 - 丝绸或基于胶原的绞刑台的被开发了作为潜在的选择。

此方法也现在显露才华作为对待角膜伤害方法,使用 electrospun nanofibres 作为干细胞的承运人媒体。 Limbal 和间质干细胞显示改进角膜愈合,并且减少这种局部激动的回应。

神经系统的组织工程

重建神经系统的组织是其中一大挑战对再生医学。 它有一个非常复杂结构,并且这个环境倾向于禁止组织的自然功能重新生成。

聚合物 nanofibres 绞刑台与干细胞的显示防止伤痕组织的形成在脊骨伤的,防止可能发生的 “通信块”,当损坏时脊髓。


断裂实验室、 Thiel 基础的研究资助程序、技术支持从事在的很多家生物科技公司干细胞研究领域和再生医学。

对这本花名册,响铃生物系统的最新的添加,开发技术帮助跟踪在使用 MRI 的这个机体的治疗干细胞。

在干细胞疗法的纳米颗粒标签

纳米技术也提供了为干细胞研究的重要的工具。 在他们被移植到在细胞疗法试算前的机体磁性 nanoparticles 可以附有细胞。 他们可以然后作为对比作用者,帮助通过 MRI 扫描跟踪在这个机体的细胞。

最公用的纳米颗粒对比作用者是 superparamagnetic 氧化钢 nanoparticles。 这些典型地包括氧化钢的一个水晶核心,与防止微粒附聚并且使与细胞的交往减到最小的惰性聚合物壳。 这些纳诺对比作用者由粮食与药物管理局审批了,并且从很多个供应商是商业可用的。

Superparamagnetic nanoparticles 顺利地用于跟踪在中央神经系统、重点、肝脏和肾脏的干细胞命运。

结论

最近进展在领域的纳米技术允许在再生医学的对应的迅速进展,特别地在生物适合的 nanoscaffolds 和组织工程。

很多持续的研究是主导的往损坏的组织的完全重建,包括神经系统、骨头、血管和可能地全部的机构,通过使用纳米技术和材料提供的工具与干细胞疗法一道。 这是纳米技术逐渐变换医学世界的另外一种方式。

为更多点击这里在从 AZoNano 的再生医学

参考和深层读取


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

Last Update: 27. September 2012 01:51

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