Método Nueva Prueba 3D para Biomateriales Permite Evaluación Rápida de Biocompatibilidad

Published on April 30, 2008 at 12:03 PM

Una novela, tridimensional (3-D) método screening para analizar interacciones entre células y nuevos biomateriales podría cortar veces inicial búsqueda por más media, investigadores del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) y Rutgers informe Universidad en el nuevo tema de Materiales Avanzados. La técnica, un avance sobre métodos plana, screening bidimensional, permite evaluación rápida del biocompatibilidad y otras propiedades de materiales diseñados para reparar-o incluso reconstrucción-dañado tejidos y órganos.

Imágenes confocal microscopio mostrar cómo crecimiento y adhesión de células hueso difieren entre un subconjunto de 3-D andamios hechos con variar sistemáticamente mezclas de ingredientes. Rojo indica filamentos actina, proteína citoesquelética y amarillo indica un núcleo celular

En qué puede ser un primero, el equipo demostró cómo pantalla material celular-interacciones en un biológicamente representante, pero sistemáticamente alterado, 3-D entorno. El paso pivotal en el experimento fue éxito los colaboradores 'en hacer bibliotecas llamados de miniatura andamios poroso que son parecido al hueso en estructura pero varían incrementalmente en composición química. Saber cómo cambios en ingredientes andamio influencia respuestas celulares, investigadores pueden idear estrategias para desarrollar biomateriales optimizado para terapias particular y tratamientos.

Hasta ahora, intenta acelerar screening de biomateriales candidato han utilizado películas planas y superficies. (Véase, por ejemplo, "Gradients Speed ​​Designer Experimentos Ciencia Superficie," Beat Tech. 8a de junio 2006. Http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2006_0608.htm diseñador #) Junto con otras deficiencias, estos dos- sustratos dimensional son ni consistente con células 'normal 3-D ambiente dentro del cuerpo ni con el uso más común previsto de biomateriales: creando andamios alentar el crecimiento de células en funcionales 3-D tejidos y órganos.

"Células son muy sensibles a la textura, formas y otros tridimensional características de su entorno local dentro del cuerpo," explica NIST biomaterial científico Carl Simon. "La gran diferencia en estructura entre 2-D películas y andamios 3-D deben considerarse cuando screening nuevos materiales."

Sobre una serie de placas, cada del tamaño de un billete y vistió con 96 andamios el tamaño de borradores lápiz, los investigadores realizaron el equivalente de 672 pruebas individuales. En todos, las pruebas cedió datos para ocho investigaciones separado pero relacionado, cada uno utilizando bibliotecas de 36 andamios incrementalmente variando y controles 12. En cada plato, pruebas se realizaron concurrentemente.

Los seis cultivo celular-investigaciones y dos estudios de estructura andamio se completaron en seis días, comparado con 24 días para el método tradicional de preparar y ensayar cada muestra individualmente.

En los experimentos cultivo celular, el equipo analizó cómo variaciones en la maquillaje químico del andamios diminutos afectado la capacidad de células hueso-edificio llamadas osteoblastos multiplicar y adherirse a andamios. Las bibliotecas andamio fueron elaboran mezclando proporciones variables de dos compuestos diferentes preparados en Rutgers basado en el aminoácido tirosina, que es un componente de proteínas encontradas en cabello, piel y otras partes del cuerpo.

El proyecto produjo un conjunto datos únicos, donde dos materiales han sido probados lado a lado en tanto 2-D y 3 D-. En este caso, resultados con 2-D películas fueron predictivo del tendencias observadas con 3-D andamios. Se requiere trabajo adicional para determinar si este celebrará cierto para otros material celular-sistemas.

Last Update: 27. October 2011 19:51

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