Il Nuovo Metodo di Prova 3D per i Biomateriali Permette alla Valutazione Rapida della Biocompatibilità

Published on April 30, 2008 at 12:03 PM

Un metodo di vagliatura (3-D) novello e tridimensionale per analizzare le interazioni fra le celle ed i nuovi biomateriali potrebbe tagliare i tempi di ricerca iniziali più da mezzo, i ricercatori dal rapporto di National Institute of Standards and Technology (NIST) e di Rutgers University nella nuova emissione dei Materiali Avanzati. La tecnica, un avanzamento sopra i metodi di vagliatura piani e bidimensionali, permette alla valutazione rapida della biocompatibilità e di altri beni dei materiali progettati per riparare-o anche dei tessuti e degli organi ricostruire-nocivi.

Le immagini Confocali del microscopio mostrano come la crescita e l'aderenza delle celle di osso differiscono attraverso un sottoinsieme delle impalcature 3-D fatte con le miscele sistematicamente varianti degli ingredienti. Il Rosso indica i filamenti dell'actina, una proteina citoscheletrica ed il giallo indica un nucleo delle cellule

In che cosa possono essere i primi, il gruppo dimostrato come schermare le interazioni del cella-materiale in un ambiente biologicamente rappresentativo, ma sistematicamente alterato, 3-D. Il punto chiave nell'esperimento era successo dei collaboratori' nella fabbricazione delle librerie cosiddette delle impalcature porose miniatura che sono del tipo di osso in struttura ma varia incrementalmente in composizione chimica. Sapendo i cambiamenti in ingredienti dell'impalcatura influenzano le risposte delle cellule, i ricercatori possono inventare le strategie per i biomateriali di sviluppo ottimizzati per le terapie ed i trattamenti particolari.

Finora, i tentativi di accelerare la selezione dei biomateriali del candidato hanno usato le pellicole piane e le superfici. (Vedi, per esempio, “gli Esperimenti di Scienza della Superficie della Velocità di Gradienti del Progettista,„ Tecnologia Battimento 8 giugno 2006. http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2006_0608.htm#designer) Con altre imperfezioni, questi substrati bidimensionali è nè coerente con l'ambiente 3-D normale delle cellule dentro l'organismo nè con più l'uso progettato terreno comunale dei biomateriali: creazione delle impalcature per incoraggiare la crescita delle celle nei tessuti e negli organi 3-D funzionali.

“Le Celle sono molto sensibili alla tessitura, forme ed altre funzionalità tridimensionali del loro ambiente locale dentro l'organismo,„ spiega lo scienziato Carl Simon del biomateriale del NIST. “La grande differenza di struttura fra le 2-D pellicole e le impalcature 3-D dovrebbe essere considerata quando scherma i nuovi materiali.„

Su una serie di zolle, ciascuno circa la dimensione di una banconota in dollari ed allineata con 96 impalcature la dimensione delle gomme di matita, i ricercatori ha condotto l'equivalente di 672 diverse prove. In Tutto, le prove hanno reso i dati per otto separati ma indagini relative, ciascuna facendo uso delle librerie di 36 impalcature incrementalmente varianti e 12 comandi. Su ogni zolla, le prove sono state eseguite simultaneamente.

Le sei indagini della coltura cellulare e due studi sulla struttura dell'impalcatura sono stati terminati in sei giorni, rispetto ai 24 giorni per il metodo tradizionale di preparazione e di prove dell'ogni campione determinato.

Negli esperimenti della coltura cellulare, il gruppo analizzato come le variazioni nel trucco chimico delle impalcature minuscole hanno pregiudicato l'abilità delle celle osso costruzione ha chiamato i osteoblasts per moltiplicarsi ed aderire alle impalcature. Le librerie dell'impalcatura sono state fatte mescolando le proporzioni varianti di due composti differenti pronti a Rutgers hanno basato sulla tirosina dell'amminoacido, che è una componente delle proteine trovate in capelli, in interfaccia ed in altre parti del corpo.

Il progetto ha reso un insieme di dati unico, in cui due materiali sono stati provati parallelamente in entrambi i 2-D e 3-D. In questo caso, i risultati con le 2-D pellicole erano premonitori delle tendenze osservate con le impalcature 3-D. Ulteriore lavoro è richiesto di determinare se questo sosterrà per altri sistemi del cella-materiale.

Last Update: 17. January 2012 09:18

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