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Nanoscale Biomaterials의 작은 방직로 일하기내는 박테리아

Published on November 11, 2008 at 11:45 AM

버지니아 공대의 엔지니어 biomaterials과 의료 임플란트의 작은 만드 일을하는 박테리아를 넣어있다. 폴 Gatenholm 그리고 라파엘 Davalos, 의생명 공학의 버지니아 공대의 웨이크 포레스트 대학 학교와 교수진은 셀룰로오스를 생산 박테리아의 움직임을 제어하기위한 새로운 기술을 개발했습니다. 의 기계적 특성이 얇고, 유연한 레이어 이상 제어할 수 없기 때문에 biomaterials에 대한 박테리아 셀룰로오스의 사용 (BC)가 제한되었습니다. 그들이 Gatenholm에 따르면, 연골과 뼈 조직의 성장과 다른 복잡한 biomaterials을 지원 형태로 안내 수 있도록 발명은 작은 만드 정밀하게 제어할 수 있습니다.

Acetobacter의 Xylinum 세포의 FESEM 이미지에 포함된 및 셀룰로오스 nanofibers을 생산.

나비와 거미 섬유를 생산 것처럼, 그래서 Acetobacter의 xylinum 박테리아는 않습니다. 자료 biocompatible면 그 세균 셀룰로오스의 생산을 제어하고있다면 약 5 년 전에, Gatenholm, 그때 스웨덴에서 기술의 Chalmers 대학, 궁금.

그는 박테리아가 템플릿에 맞게 섬유 레이어를 만드는 것이 발견했습니다. "물질이 많은 콜라겐 같다"신체에 의해 만들어진 자연의 결합 조직, 그는 말했다. 그 다음 쥐의 피부 밑에 BC 소재의 우표 우표 크기의 조각을 배치하고 아무런 감염없이 거절이 없었다는 것이보고 기쁘게 생각했다. "아주 좋은 통합이 있었고,"Gatenholm 고 말했다.

"BC 99 % 정도 물이기 때문에, 그것이 부드럽고 유연하다"고 말했다. 그것이 다공성 아니었기 때문 "유일한 단점은 세포가 통과하지 못했습니다했다. 그래서 우리가 공사장 공중 발판 왁스 입자를 배치하고 바퀴는 돈 박테리아, 그럼 우리는 왁스를 녹아. "

작은 혈관에 대한 의료 사회의 요구를 충족시키기 위해 Chalmers에서 Gatenholm 팀은 박테리아가 튜브를 생산했다. 2006 년, 과학자들은 어떠한 크기나 모양의 튜브를 만들기위한 공정을 개발했다. 스웨덴 정부는 규모 자금을 제공하고 Gatenholm와 그의 동료들은 혈관을 생산하는 회사를 시작했다. Arterion (http://www.arterion.se/)는 지금 동물 연구를하고있다. (Gatenholm는 Chalmers 대학에서 그의 연구에 따라 세 회사를 시작했습니다.)

"지금은 추가적인 좋은 기원전가 뭘 할 수 있는지 살펴 준비"재료 과학 및 공학, Biomaterials를 치료에 대한 버지니아 테크 센터의 제휴의 교수로 지난해 버지니아 공대에 합류 Gatenholm, 그리고 외래 교수로있다 재생 의학에 대한 웨이크 포레스트 대학 연​​구소.

하나의 목표는 연골 - 구체적으로의 창조이며, chondrocytes에 의해 점유 될 공사장 공중 발판의 생성 - 연골을 생산하는 세포. "chondrocytes위한 구조로 이동으로 우리는 코 모양이나 귀에 구멍 발판을 구축거야 - 본문에, 아니 생물 반응기 인치 BC 발판은 치유 과정의 일부가 될 것 "이라고 말했다.

또 다른 대형 충족 의료 필요는 두개골의 일부로서 큰 골 결손을 대체하는 방법이기 때문에, 사람들은 금속 임플란트를해야되지 않습니다. Gatenholm은 히드록 시아파 타이트, 미네랄이 포함된 칼슘과 뼈의 기초이다 인을 포함 BC 발판을 만드는 제안합니다. "우리는 뼈 치료 과정이 자리를 차지할 수있는 자료를 만들 수 있습니다 - 또는 그것을 자극."

필요한 모양은 자연적인 세포가 성장할 수 있도록 다공성와 BC를 사용하여 만들 수 있지만, 문제는 기계적 성질 제어의 부족했습니다 - 연골과 뼈가 공사장 공중 발판에 필요한 강성을.

Gatenholm이 Davalos, 연구 세포 역학, microfluidics, 그리고 세포 벽 및 세포 사망을 초래할 것입니다 영구적인 모공에 임시 모공을 만들 수있는 전류의 사용을 포함 공학 과학 및 역학의 조교수를 만났을 때 해결책은 스스로를 발표. 본 연구의 과정에서, Davalos 그는 전기 필드를 사용하여 박테리아의 움직임을 제어할 수 있다고 발견했습니다.

작업 작업에 중요 기술에 대한 버지니아 공대 연구소에서 지원하는 과학을 적용, Gatenholm 및 Davalos은 박테리아를 생산 셀룰로오스이 제어 기능을 적용 곧 그들 정의로 셀룰로오스 레이어를 조립, nanoscale 직기처럼 앞뒤 였죠했다 세 차원 아키텍처. 첨부와 성장 - chondrocytes, 예를 들어 - "이제 우리는 대상 세포에 대한 마이크로 스케일 유체 흐름과 환경을 지원하기 위해 필요한 기계적 특성을 엔지니어 수 있습니다. 천연 콜라겐 조직에서 같은 nanofibril 정렬 크게 공사장 공중 발판의 강도 및 강성을 향상시킬 것이다 "Gatenholm 고 말했다.

버지니아 공대 지적 재산권 주식 회사 (www.vtip.org)는 힐튼 호텔에서 Gatenholm 및 11월 14일 (금요일)에있는 중부 대서양 지역 혁신 쇼케이스에서 소개합니다 Davalos ' "dielectrophorectic microweaving"기술에 대한 특허를 신청했다 맥클린 Tysons 코너.

새로운 회사, BCGenesis는 (www.bcgenesis.org/) 같은 뼈 이식 및 cartlilage 교체 및 기타 정형 응용 프로그램으로, 소프트 또는 하드 결합 조직을 치유에 대한 biocompatible 자료를 제공하기 위해 Blacksburg, 버지니아에 설​​립되었습니다. Blacksburg의 에릭 Gatenholm은 CEO 것입니다.

폴 Gatenholm의 연구에 대한 자세한 내용을 여기 알아보기 : http://www.sbes.vt.edu/people/faculty/primary/gatenholm.html

Last Update: 21. October 2011 01:06

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