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Tecnologia medica per uomo e macchina

fraunhofer0215rapporto di ricerca

La medicina rigenerativa utilizza le cellule del corpo di guarire i tessuti danneggiati. Ricercatori del Fraunhofer si basano su substrati cellulari gratis, che si depositano solo dopo l'inserimento nel paziente stesso. Le proteine ​​così attraggono le cellule che crescono sui substrati. Il vello di fibre ad alta tecnologia sostituisce tessuto umano. I microscopio elettronico a scansione (a sinistra) mostra popolati con cellule substrati elettrofilate.


Sono organi o tessuti di un essere umano irreparabilmente danneggiato, il paziente può solitamente essere aiutato solo da un donatore o un innesto di plastica. Ma spesso il corpo respinge la sostituzione. Impianti Rimedio di cellule autologhe di cui l'organismo umano non è sensibile. Per crescere, le cellule hanno bisogno di un tipo di supporto, un ponteggio strutturale. I ricercatori dell'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria interfacciale e biotecnologie IGB di Stoccarda sviluppano tali substrati - chiamato anche ponteggi - insieme con l'Università di Tubinga e UCLA, University of California, Los Angeles da electrospinning. In questo metodo, polimeri sintetici e biodegradabili come le fibre polilattide vengono filate elettricamente. Si connette a una sorta di una matrice non tessuto, tridimensionale.

Coltivare cellule del corpo

Qui, gli scienziati scelgono un particolare approccio: durante l'elettrico filatura mescolare il polimero con le proteine, ma anche bozzolo in fibre sottilissime. I substrati portanti sono così attrezzati - dopo che sono stati utilizzati per il paziente - legano cellule endogene. "Il electrospinning possiamo impiantare un substrato di supporto privo di cellule, che è popolato solo dopo l'inserimento nel corpo di cellule. Proteine ​​speciali hanno la capacità di attirare le cellule specifici, che poi crescono sul patibolo. A seconda della proteina di tessuto cardiaco per formare o rigenerare tessuti malati, "il Dott Svenja Hinderer, lo scienziato ha spiegato al IGB di Stoccarda.

I substrati vettore come film sottile tessitura piana e tagliati alla misura desiderata. Ad esempio, se un muscolo cardiaco danneggiato da trattare, i ponteggi come un panno posto sopra il muscolo malato. Nel corpo umano, le fibre polimeriche si dissolvono in circa 48 mesi. Le cellule che durante il quale dock con le proteine ​​ottenute dalla struttura di supporto di un ambiente familiare. Essi producono il loro matrice e rendere la funzione dei recupera tessuto.

Test di successo in bioreattore

Sia in test di laboratorio e prove in bioreattore, i ricercatori hanno già registrato successi. Così sono stati in grado di dimostrare che Tracheazellen la trachea, che sono difficili da coltivare in vitro, allegare al decorina proteine ​​e crescere. Un'altra proteina - il fattore di crescita SDF-1 - lega le cellule staminali specifiche, le cellule progenitrici. Questi sono necessari per lo sviluppo delle valvole cardiache e la formazione di nuovo muscolo cardiaco dopo un infarto. "I nostri impianti prodotti da elettrofilatura hanno le caratteristiche meccaniche e strutturali di una valvola cardiaca normale. Quanto vicino all'originale e aprirlo in esperimenti in bioreattore ad una pressione arteriosa di 120 80 a mmHg ", dice Hinderer. Successivamente, il ricercatore ei suoi colleghi vogliono testare i ponteggi finiti con le proteine ​​in un modello animale.

Gli ibridi di fibre polimeriche e proteine ​​possono essere prodotti e memorizzati in grandi quantità. Il team del IGB sta lavorando per portare il romanzo vettore substrati un'alternativa rapidamente schierabili ai modelli flaps convenzionali sul mercato. "Fino a che si terrà, ma non può essere previsto", dice il ricercatore. Il vantaggio: gli impianti privi di cellule deve essere consentito solo come un dispositivo medico, ma i medicinali per terapie avanzate - non come un vantaggio temporale. "L'approvazione di prodotti medici, che sono già dotate prima dell'impianto con le cellule umane, è molto lungo e costoso processo", dice Hinderer.
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