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Neue Nanofiber-Technik-Hilfen Bringen Neurologische Krankheits-Behandlung voran

Published on November 8, 2012 at 3:27 AM

Jede Woche in seiner Klinik an University of Michigan, behandelt Neurologe Joseph Corey, M.D., Ph.D., Patienten, deren Nerven wegen der Krankheit oder der Verletzung sterben oder schrumpfen.

Dieses zeigt eine Oligodendrocytenervenzelle (rot/Purpur) eingewickelt um ein Polymer nanofiber (weiß/klar). (Kredit: Univ von Michigan/UCSF)

Er sieht die Schmerz, den Verlust der Fähigkeit und der anderen Effekte, die Nerv-zerstörende Bedingungen verursachen - und die Wünsche, die er Patienten effektivere Behandlungen als geben, was erhältlich ist, oder ihre Nerven regenerieren könnte. Dann geht er zu seinem Forschungslabor am Gesundheitssystem VA Ann Arbor voran, in dem sein Team auf dieses genaue Ziel hinarbeitet.

In der neuen Forschung veröffentlicht in einigen neuen Papieren, in Corey und in seinen Kollegen von der U-MMedizinischen Fakultät, in VAAAHS und in University of California, San Francisco-Berichtserfolg in sich entwickelnden Polymer nanofiber Technologien für das Verständnis, wie Nerven sich bilden, warum sie nicht nach Verletzung wieder anschließen und was getan werden kann, um zu verhindern oder langsamer Schaden.

Unter Verwendung Polymer nanofibers, die als Gestelle dünner als Menschenhaare sind, überredeten Forscher ein bestimmtes Baumuster Gehirnzelle zu Bauerntrick nanofibers, die die Form nachahmen und Größe von Nerven im Gehäuse fand.

Sie haben sogar erreicht, den Prozess von myelination - die Entstehung einer schützenden Beschichtung anzuregen, die größere Nervenfasern vom Schaden schützt. Sie fingen an, mehrfache konzentrische Schichten der schützenden Substanz zu sehen, die Myelinanfang, um sich zu bilden genannt wurde, gerade wie sie im Gehäuse tun. Zusammen mit dem Laborteam ihres Mitarbeiters Jonas Chan an UCSF, berichteten die Autoren über die Ergebnisse in den Natur-Methoden.

Die Forschung bezieht Oligodendrocytes mit ein, die die Nebendarsteller zu den Neuronen sind -- „spielt“ vom Zentralnervensystem die Hauptrolle. Ohne Oligodendrocytes können Zentralnervensystemneuronen die elektrischen Signale nicht effektiv übertragen, die alles von Muskelbewegung zu Gehirnfunktion steuern.

Oligodendrocytes sind das Baumuster von den Zellen, die gewöhnlich durch multiple Sklerose beeinflußt werden, und Verlust von Myelin ist ein Stempel dieser lähmenden Krankheit.

Die Forscher haben auch den optimalen Durchmesser bestimmt, damit die nanofibers diesen Prozess unterstützen - wichtige neue Anhaltspunkte gebend, um zu beantworten die Frage von, warum einige Nerven myelinated sind und einige nicht sind.

Während sie nicht noch völlig arbeitende „Nerven in einem Teller hergestellt haben,“ glauben die Forscher ihren Arbeitsangeboten eine neue Methode, Nerven und Prüfungsbehandlungsmöglichkeiten zu studieren. Corey, ein Assistenzprofessor von Neurologie und von biomedizinischer Technik an der U-MMedizinischen Fakultät und am Forscher in der VA-Geriatrie-Forschung, Ausbildung und Klinische Mitte, erklärt, dass die dünnen Fasern für den Erfolg der Arbeit entscheidend sind.

„Wenn es ungefähr gleiche Länge und Durchmesser als Neuron ist, folgen die Nervenzellen ihm und ihre Form und Einbauort passen an es an,“ sagt er. „Im Wesentlichen, sind diese Fasern die selbe Größe als Neuron.“

Die Forscher verwendeten Polystyren, einen geläufigen Plastik, um Fasern durch eine gerufene Technik zu machen Electrospinnning. In einem neuen Papier in der Material-Wissenschaft und in Technik-C, entdeckten sie neue Techniken, um zu optimieren, wie die Fasern, die von Poly-L-LACTIDe, ein biologisch abbaubares Polymer gemacht werden, besser ausgerichtet werden können, um Neuronen zu ähneln und Regenerierennervenzellen zu führen.

Sie arbeiten auch, um die Faktoren, die Oligodendrocytesbefestigung zu den langen schmalen Neuriten von Neuronen machen, und möglicherweise zum Anfang zu bestimmen, der auch Myelinhüllen bildet.

Indem sie bestimmte Moleküle zu den nanofibers befestigen, hoffen Corey und seine Kollegen, zu lernen mehr über, was diese Prozessarbeit macht -- und was es schief gehen lässt, wie in den Krankheiten verursacht durch schlechte Nervenentwicklung.

„Was wir für multiple Sklerose tun müssen, Nerven zum remyelinate anzuregen ist,“ sagt er. „Für den Nervenschaden, der durch Trauma andererseits verursacht wird müssen wir Regeneration anregen.“

Zusätzlich zu Corey ist die Forschung von Chan, der Rachleff Professor von Neurologie an UCSF-, VAAAHS-Laborteammitglied und U-M graduierter Samuel J. Tuck, Michelle-Lauge Student im Aufbaustudium biomedizinischer Technik U-M, Stephanie Redmond UCSFS, Seonook Lee, Synthia Mellon und S.Y. Christin Chong und Zhang-Qi Feng Biomedizinischer Technik U-M geführt worden.

Zusatznerven, die Neuronen in der Mitte haben, die durch Zellen umgeben wird, riefen Schwann-Zellen, können unter Verwendung der nanofiber Technik auch studiert werden. Die Anlage könnte auch verwendet werden, um zu studieren, wie verschiedene Baumuster von Zellen während und nach Nervenentstehung zusammenwirken.

In Richtung zum Herstellen von neuen Nerven, Coreys hat Labor mit R. Keith Duncan, Doktor, Außerordentlicher Professor des Hals-, Nasen-, Ohrenheilkunde zusammengearbeitet. Veröffentlicht in Biomacromolecules, fanden sie, dass Stammzellen wahrscheinlicher sind, sich zu den Neuronen zu entwickeln, wenn sie auf den ausgerichteten nanofibers gewachsen werden, die in Coreys Labor produziert werden. Sie hoffen schließlich, diesen Anflug zu verwenden, um neue Nerven von den Stammzellen aufzubauen und ihre Anschlüsse zu unbeschädigten Teilen des Gehirns und zum Muskel zu verweisen.

Schließlich stellt sich Corey vor, möglicherweise konnten Nerven entlang nanofibers in einer Laboreinstellung gewachsen werden und auf Patienten Gehäuse dann übertragen werden, in denen die Faser sicher vermindern würde.

Quelle: Professor

Last Update: 8. November 2012 04:44

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