Posted in | Nanofluidics

وضع البكتيريا في العمل كما النساجون صغيرة من المواد الحيوية الجزيئية

Published on November 11, 2008 at 11:45 AM

اثنين من جامعة فرجينيا للتكنولوجيا وضعت مهندسين للعمل البكتيريا والنساجين ضئيلة من المواد الحيوية ويزرع الطبية. وقد وضعت بول Gatenholm دافالوس ورافائيل ، وأعضاء هيئة التدريس مع جامعة فرجينيا تك ويك فوريست مدرسة جامعة الهندسة الطبية الحيوية ، وهي تقنية جديدة للسيطرة على الحركة من البكتيريا التي تنتج السليلوز. اقتصر استخدام السليلوز البكتيرية (ق) لالحيوية لأنه لا يمكن خصائصه الميكانيكية يمكن السيطرة عليها وراء طبقات رقيقة مرنة. والاختراع تسمح بالتحكم الدقيق للالنساجين صغيرة بحيث يمكن يهتدون إلى الأشكال التي من شأنها دعم نمو الغضاريف والعظام والأنسجة والمواد الحيوية الأخرى المعقدة ، وفقا لGatenholm.

صور FESEM من الخلايا المضمنة في Xylinum الخلالة وإنتاج ألياف النانو السليلوز.

تماما كما الفراشات والعناكب انتاج الألياف ، وذلك البكتيريا xylinum الخلالة. قبل نحو خمس سنوات ، Gatenholm ، ثم في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا في السويد ، وتساءل ما اذا كان يمكن السيطرة على إنتاج السليلوز البكتيرية ، وإذا كانت المادة حيويا.

اكتشف أن هذه البكتيريا من شأنه أن يخلق طبقات الألياف لتتناسب مع القالب. "ومثل الكثير من المواد الكولاجين" ، والأنسجة الضامة الطبيعية التي ينتجها الجسم ، قال. انه وضع بعد ذلك طابع بريدي بحجم قطعة من المواد قبل الميلاد تحت الجلد في الفئران ، وأعرب عن سروره لرؤية أنه لا يوجد أي العدوى والرفض. "كان هناك تكامل لطيف جدا" ، وقال Gatenholm.

"لأن BC هو حوالي 99 ٪ من الماء ، فإنه لينة ومرنة" ، وقال. "وكان العيب الوحيد أن الخلايا لا تمر عبر لأنه لم يكن من السهل اختراقها. وضعت لذلك نحن جزيئات الشمع على السقالات والبكتيريا نسج حولها ، ثم نقوم ذاب الشمع للخروج ".

لتلبية حاجة المجتمع الطبي للأوعية الدموية الصغيرة ، وكان فريق من Gatenholm تشالمرز البكتيريا في إنتاج الأنابيب. بحلول عام 2006 ، كان العلماء تطوير عملية لإنشاء أنابيب من أي حجم أو شكل. قدمت الحكومة السويدية لتوسيع نطاق التمويل وGatenholm وزملاؤه بدأت شركة لانتاج الأوعية الدموية. Arterion (http://www.arterion.se/) ، تقوم الآن دراسات على الحيوانات. (Gatenholm بدأت ثلاث شركات بناء على أبحاث أجراها في جامعة تشالمرز).

"الآن أنا مستعد أن ننظر إلى ما قبل الميلاد جيدة اضافية يمكن القيام به" ، وقال Gatenholm ، الذي انضم الى جامعة فرجينيا للتكنولوجيا في العام الماضي وأستاذ علوم وهندسة المواد ، التابعة لمركز جامعة فرجينيا للتكنولوجيا الحيوية للشفاء ، وعضو هيئة التدريس مع مساعد جامعة ويك فورست في معهد الطب التجديدي.

هدف واحد هو خلق الغضروف على وجه التحديد ، وإنشاء السقالات أن تحتلها غضروفية -- الخلايا التي تنتج الغضروف. واضاف "نحن نبني على السقالة التي يسهل اختراقها في شكل الأنف أو اذن احد كهيكل لغضروفية للانتقال الى -- في الجسم ، وليس في مفاعل حيوي. والسقالة قبل الميلاد أن تكون جزءا من عملية الشفاء ".

آخر كبير لم تلب الحاجة الطبية هي طريقة لاستبدال عظم العجز الكبيرة ، مثل قطعة من الجمجمة ، لذلك الناس لن يكون لدينا يزرع المعدن. Gatenholm يقترح إنشاء سقالة ق يتضمن هيدروكسيباتيت الكالسيوم المعدنية ، ويحتوي على الفوسفور وهذا هو أساس العظام. واضاف "يمكننا خلق المواد التي يسمح للعملية التئام العظام لتأخذ مكانها -- أو حتى يحفز ذلك".

يمكن إنشاؤها باستخدام الأشكال المطلوبة قبل الميلاد مع المسامية التي تسمح للخلايا الطبيعية في النمو ، لكن التحدي كان عدم وجود رقابة من الخصائص الميكانيكية -- صلابة المطلوبة للالغضاريف والعظام السقالات.

قدم الحل في حد ذاته عندما التقى Gatenholm دافالوس ، أستاذ مساعد في العلوم الهندسية والميكانيكية ، والتي تشمل البحوث الميكانيكا الخلية ، على microfluidics ، واستخدام تيار كهربائي لإنشاء المسام مؤقتة في جدار الخلية والمسام الدائمة التي من شأنها أن تؤدي إلى موت الخلية. في عملية من هذا البحث ، اكتشف دافالوس انه يمكن ان تحكم الحركة البكتيريا باستخدام المجالات الكهربائية.

وتطبق Gatenholm دافالوس في العمل عمل معتمد من قبل معهد فرجينيا للتكنولوجيا للتكنولوجيا الحيوية والعلوم التطبيقية ، وهذه القدرة على التحكم السليلوز البكتيريا المنتجة وسرعان ما كان لهم جيئة وذهابا ، تلوح في الأفق مثل النانو ، وتجميع طبقات مخصصة السليلوز الى ثلاثة أبنية الأبعاد. واضاف "الان يمكننا مهندس الخصائص الميكانيكية اللازمة لدعم متناهي الصغر تدفق السوائل والبيئة للخلايا المستهدفة -- غضروفية ، على سبيل المثال -- أن نعلق والنمو. المحاذاة nanofibril مثل الكولاجين في الأنسجة الطبيعية سوف تحسن كثيرا من قوة وصلابة من السقالات "، وقال Gatenholm.

وقد طبقت جامعة فرجينيا للتكنولوجيا الفكرية خصائص شركة (www.vtip.org) للحصول على براءة اختراع لGatenholm ودافالوس "dielectrophorectic microweaving" التكنولوجيا ، والتي سيتم إدخال الابتكار في الواجهة في منتصف المحيط الأطلسي يوم الجمعة 14 نوفمبر في فندق هيلتون ماكلين تايسون كورنر.

وقد تم تأسيس شركة جديدة ، BCGenesis (www.bcgenesis.org/) في بلاكسبرج بولاية فرجينيا لتوفير المواد حيويا للشفاء النسيج الضام لينة أو الثابت ، مثل ترقيع العظام واستبدال العظام cartlilage والتطبيقات الأخرى. سوف أريك Gatenholm من بلاكسبرج يكون الرئيس التنفيذي.

معرفة المزيد حول البحوث بول Gatenholm هنا : http://www.sbes.vt.edu/people/faculty/primary/gatenholm.html

Last Update: 4. October 2011 15:32

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