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Gradienti dell'Impalcatura: Individuazione dell'Ambiente Giusto per le Celle di Sviluppo

Published on May 25, 2010 at 7:38 PM

La Gente ha spesso forti opinioni “sulla giusta„ fermezza dei materassi per se stessi e, poichè risulta, alcuni tipi delle cellule hanno simili preferenze per le loro strutture di sostegno. Ora un gruppo di ricerca dal National Institute of Standards and Technology (NIST) e dagli Istituti della Sanità Nazionali (NIH) ha sviluppato un modo offrire a celle un'impalcatura tridimensionale che varia sopra una vasta gamma di gradi di rigidezza per determinare dove si sviluppano il più bene.

Il Loro technique* recentemente pubblicato è un modo ottimizzare rapido i media della crescita delle cellule 3D per soddisfare le esigenze inerenti allo sviluppo dei tipi specifici delle cellule di un'ampia varietà di terapie potenziali dell'intervento plastico.

Le impalcature Sperimentali dell'idrogel pronte al NIST per la coltura delle celle di osso mostrano chiaramente la dipendenza di mineralizzazione dell'osso dalla rigidezza del gel. I minerali Depositati sono più densi ai fondi dei gel di gradiente, che sono progressivamente più rigidi dall'alto al basso. I Nastri sono approssimativamente 1 X 6 cm. (Colore aggiunto per enfasi.) Credito: Chatterjee, NIST

L'assistenza tecnica del Tessuto è un campo relativamente nuovo che sta mettendo a punto i metodi per coltivare o rigenerare l'tessuto-interfaccia corporea, l'osso, la cartilagine, vasi sanguigni, intero il forse un giorno anche organo-a sostituisce quelli nocivi dalla ferita o dalla malattia. Una delle sfide chiave nel campo sta sviluppando “le impalcature tridimensionali appropriate,„ materiali artificiali che possono tenere le celle del progenitore del tessuto e permetterli di essere consolidato e di supportato mentre si moltiplicano e si sviluppano nei tessuti desiderati. Ricerchi ha indicato che le celle devono spesso svilupparsi in un ambiente 3D se devono maturare correttamente e differenziarsi.

Gli Idrogel-più esperti per il loro uso in contatto molle lente-sono un materiale di promessa per le impalcature del tessuto. Consistono di una rete sciolta delle catene del polimero che è gonfiata con acqua; infatti, come la maggior parte dei tessuti dell'organismo, sono principalmente l'acqua.

Ma, dice lo scienziato Kaushik Chatterjee dei materiali del NIST, decidente di un idrogel è appena l'inizio. “Ora voi hanno questi gel, che specie di beni voi vogliono? Di Cui vi ottiene il migliore genere qualsiasi tessuto siete dopo-nel nostro caso, osso? Abbiamo messo a fuoco su rigidezza perché le celle sono conosciute per percepire e rispondere ai cambiamenti nella rigidezza del loro ambiente.„

Per provare questo, il gruppo di ricerca ha messo a punto un metodo per creare i campioni di un idrogel tipico utilizzato nella ricerca biomedica, PEGDM **, dove la rigidezza del gel aumenta uniformemente da un'estremità del campione all'altra. Questo approccio, facendo uso dei gradienti uniformemente varianti dei composti per verificare simultaneamente molte combinazioni possibili, è chiamato selezione combinatoria. Il NIST ha aperto la strada a tali tecniche per vario *** di problemi dei materiali, ma questa ricerca è una delle prime applicazioni di selezione combinatoria alle impalcature 3D per assistenza tecnica del tessuto. Il gruppo ha verificato la tecnica sulle osteoblasts-celle del mouse responsabili della costruzione osso-mista dentro con il gel di PEGDM. , Sebbene i tassi di sopravvivenza delle cellule fossero più alti all'estremità più molle delle strisce test e peggiorato progressivamente verso le estremità, la differenziazione delle cellule e la mineralizzazione più rigide, che sono le misure di come le celle realmente si sviluppassero nel tessuto dell'osso, ha fatto Interessante l'inverso. Meno celle sopravvivono a in un gel rigido, ma quelli che fanno sono molto più osso in costruzione attivo. Che il risultato, naturalmente, è specifico ai osteoblasts, dice Chatterjee, “Queste sono celle di osso e sembrano gradirvi l'ambiente più rigido quei più più morbidi, ma potrebbe applicare qualche cosa di simile per esempio alle cellule nervose e potrebbero gradire quei più morbidi di più.„

Inoltre, la nota dei ricercatori, il gradiente di rigidezza del gel ha indotto un gradiente di corrispondenza nella mineralizzazione del tessuto. Ciò è potenzialmente importante, dicono, perché i gradienti del tessuto si presentano spesso naturalmente alle interfacce di, per esempio, denti o legamenti, in modo dai gradienti dell'impalcatura 3D potrebbero essere uno strumento apprezzato per l'organizzazione dei tessuti classificati per medicina a ricupero.

La ricerca è stata supportata dal NIST e da NIH.

Last Update: 12. January 2012 08:05

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