Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

Ny 3D Test Method for biomaterialer muliggjør rask Vurdering av Biokompatibilitet

Published on April 30, 2008 at 12:03 PM

En roman, tredimensjonale (3D) screening metode for å analysere samspill mellom celler og nye biomaterialer kan kutte innledende søk ganger med mer enn halvparten, forskere fra National Institute of Standards and Technology (NIST) og Rutgers University rapporten i det nye utgave av Advanced Materials. Teknikken, et forskudd enn flat, todimensjonal screening metoder, muliggjør rask vurdering av avlastning og andre egenskaper av materialer utformet for å reparere, eller til og med ombygging-skadet vev og organer.

Confocal mikroskop Bildene viser hvordan vekst og vedheft av beinceller varierer på tvers av en undergruppe av 3-D stillasene laget med systematisk varierende blandinger av ingredienser. Rødt indikerer aktin filamenter, en cytoskeletal protein, og gult indikerer cellekjernen

I det som kan være et første, demonstrerte teamet hvordan skjermen celle-materiale interaksjoner i en biologisk representant, men systematisk endret, 3-D miljøet. Det avgjørende skritt i eksperimentet var samarbeidspartnere suksess i å lage såkalte biblioteker av miniatyr porøse stillaser som er bein-like i struktur, men varierer trinnvis i kjemisk sammensetning. Å vite hvordan endringer i stillas ingredienser påvirker celle responser, kan forskerne utarbeider strategier for utvikling av biomaterialer optimalisert for bestemte terapier og behandlinger.

Inntil nå, forsøk på å akselerere screening av kandidat biomaterialer har brukt flat filmer og overflater. (Se for eksempel "Designer graderinger Speed ​​Surface Science Experiments," Tech Beat 8 juni 2006. Http://www.nist.gov/public_affairs/techbeat/tb2006_0608.htm # designer) Sammen med andre svakheter, disse to dimensjonale underlag er verken i tråd med celler 'normal 3-D miljøet inne i kroppen og heller ikke med de mest vanlige tiltenkt bruk av biomaterialer: å skape stillasene å stimulere veksten av celler inn i funksjonelle 3-D vev og organer.

"Cellene er svært følsom for tekstur, former og andre tredimensjonale funksjoner av sitt nærmiljø inne i kroppen," forklarer NIST biomateriale forskeren Carl Simon. "Den store forskjellen i struktur mellom 2-D film og 3-D stillasene bør vurderes når screening nye materialer."

På en rekke plater, hver på størrelse med en dollarseddel og kledd med 96 stillasene på størrelse med blyant viskelær, gjennomførte forskerne tilsvarende 672 individuelle tester. I alt ga testene data for åtte separate, men relaterte undersøkelser, hver og en bruker bibliotekene på 36 trinnvis varierende stillaser og 12 kontroller. På hver plate, var testene utført samtidig.

De seks celle-kultur undersøkelser og to studier av stillas struktur ble fullført på seks dager, sammenlignet med 24 dager for den tradisjonelle metoden for å forberede og testing hver prøve individuelt.

I cellekultur eksperimenter, analyserte teamet hvordan variasjoner i den kjemiske sammensetningen av den lille stillasene påvirket evnen av bein-building celler som kalles osteoblaster til å formere seg og å følge stillaser. Stillaset bibliotekene ble gjort ved å blande ulike proporsjoner av to forskjellige forbindelser forberedt ved Rutgers basert på aminosyren tyrosin, som er en komponent av proteiner som finnes i hår, hud og andre deler av kroppen.

Prosjektet har gitt et unikt datasett, der to materialer har blitt testet side ved side i både 2-D og 3-D. I dette tilfellet ble resultatet med 2-D filmer prediktiv av trendene er observert med 3-D stillaser. Videre arbeid er nødvendig for å avgjøre om dette vil holde sant for andre celle-materiale systemer.

Last Update: 4. October 2011 02:05

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit