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Gradientes del Andamio: Encontrar el Ambiente Correcto para las Células Que Se Convierten

Published on May 25, 2010 at 7:38 PM

La Gente tiene a menudo opiniones fuertes sobre la firmeza “correcta” de los colchones para ellos mismos, y, como resulta, algunos tipos de la célula tienen preferencias similares por sus estructuras del soporte. Ahora un equipo de investigación del National Institute of Standards and Technology (NIST) y de los Institutos de la Salud Nacionales (NIH) ha desarrollado una manera de ofrecer a células un andamio tridimensional que varía sobre una amplia gama de grados de rigidez para determinar dónde se convierten mejor.

Su technique* recientemente publicado es una manera de optimizar rápidamente media del incremento de la célula 3D para cubrir las necesidades de desarrollo de los tipos específicos de la célula de una amplia variedad de terapias potenciales del tejido-repuesto.

Los andamios Experimentales del hidrogel preparados en el NIST para cultivar las células de hueso muestran sin obstrucción la dependencia de la mineralización del hueso de la rigidez del gel. Los minerales Depositados son más densos en las partes inferiores de los geles del gradiente, que son progresivamente más derechos de arriba a abajo. Las Cintas son aproximadamente 1 X 6 cm. (Color adicional para el énfasis.) Haber: Chatterjee, NIST

La ingeniería del Tejido es relativamente un nuevo campo que está desarrollando métodos para crecer o para regenerar la tejido-piel corporal, hueso, cartílago, vasos sanguíneos, quizás un día incluso de entero órgano-a reemplaza ésos dañados por daño o enfermedad. Uno de los retos dominantes en el campo está desarrollando “andamios tridimensionales apropiados,” los materiales artificiales que pueden llevar a cabo las células del progenitor del tejido y permitir que sean consolidadas y que utilizaas mientras que se multiplican y se convierten en tejidos deseados. Investigue ha mostrado que las células necesitan a menudo convertirse en un ambiente 3D si son madurarse y distinguir correctamente.

Los Hidrogeles-más familiares para su uso en contacto suave lente-son un material prometedor para los andamios del tejido. Consisten en una red suelta de los encadenamientos del polímero que se hinche con agua; de hecho, como la mayoría de los tejidos del cuerpo, son sobre todo agua.

Pero, dice al científico Kaushik Chatterjee de los materiales del NIST, decidiendo sobre un hidrogel es apenas el principio. ¿“Ahora usted tiene estos geles, qué clase de propiedades usted quiere? ¿Qué le consigue la mejor clase cualquier tejido usted es después-en nuestro caso, hueso? Nos centramos en rigidez porque las células se saben para detectar y para responder a los cambios en la rigidez de su ambiente.”

Para probar esto, el equipo de investigación desarrolló un método para crear muestras de un hidrogel típico usado en la investigación biomédica, PEGDM **, donde la rigidez del gel aumenta liso a partir de un extremo de la muestra al otro. Esta aproximación, usando gradientes liso diversos de las pastas para probar muchas combinaciones posibles simultáneamente, se llama investigación combinatoria. El NIST ha promovido tales técnicas para una variedad de *** de los problemas de los materiales, pero esta investigación es una de las primeras aplicaciones de la investigación combinatoria a los andamios 3D para la ingeniería del tejido. Las personas probaron la técnica en las osteoblasts-células del ratón responsables de la construir hueso-mezclado hacia adentro con el gel de PEGDM. , Aunque las tasas de supervivencia de la célula fueran más altas en el extremo más suave de las cintas de prueba y conseguido progresivamente peores hacia los extremos, la diferenciación de célula y la mineralización más derechos, que son dimensiones de como de bien las células se convierten real en tejido del hueso, hizo Interesante la marcha atrás. Menos células sobreviven en un gel derecho, pero las que lo hacen son mucho más activas en hueso del edificio. Que el resultado, por supuesto, es específico a los osteoblasts, dice Chatterjee, “Éstas son células de hueso y parecen tener gusto el ambiente más derecho más los que más suaves, pero de usted podría aplicar algo similar, por ejemplo, a las células nerviosas, y él puede ser que tenga gusto los más suaves más.”

Además, la nota de los investigadores, el gradiente de la rigidez del gel indujo un gradiente que correspondía con en la mineralización del tejido. Esto es potencialmente importante, dicen, porque los gradientes del tejido ocurren a menudo naturalmente en los interfaces de, por ejemplo, los dientes o los ligamentos, así que los gradientes del andamio 3D podrían ser una herramienta valiosa para dirigir los tejidos nivelados para el remedio regenerador.

La investigación fue utilizada por el NIST y NIH.

Last Update: 11. January 2012 22:57

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