Ein Tag bald, wachsen möglicherweise Labors synthetisch ausgeführte Gewebe wie Muskel oder Knorpel, die für Transplantationen benötigt werden.
In einem großen Fortschritt beschreiben Cornell-Ingenieure in den Zapfen Natur-Materialien eine microvascular Anlage, die sie sich entwickelt haben, die wachsende Gewebe ernähren können.
Die Forscher haben kleine Kanäle innerhalb eines wasserbasierten Gels ausgeführt, die eine Gefäßanlage an der zellulären Schuppe nachahmen und Sauerstoff, essenzielle Nährstoffe und Wachstumsfaktoren liefern können, um einzelne Zellen zu führen. Das so genannte Gelgestell kann zehn Millionen der lebenden Zellen pro Milliliter in einer 3-D Anordnung, wie in Form einem Kniemeniskus anhalten, um eine Schablone zu erstellen, damit Gewebe sich bildet.
In der Theorie konnte die Anlage viele Arten Gewebe anpassen.
„Eine beträchtliche Behinderung zum Aufbauen von ausgeführten Geweben ist, dass Sie den Kern nicht führen können,“ sagte Assistenzprofessor Abrahams Stroock, Cornells der chemischen und biomolekularen Technik und einen der älteren Autoren des Papiers. „Diesen Nachahmer einer microvascular Anlage Einfach einbetten erlaubt Ihnen, den Kern des Gewebes während der Kultur beizubehalten.“ Gelgestelle, sagte er, „sind die Kulturkolben der Zukunft.“
Die eingebetteten Microchannels erlauben Flüssigkeit mit Sauerstoff, Zucker und Proteinen zum Arbeitsweg durch die Anlage. Die Forscher können die Verteilungen dieser aufgelösten Stoffe über Zeit und Platz innerhalb des sich entwickelnden Gewebes steuern und das Einstellen der biochemischen Umgebung der Zellen erlauben, während das Gewebe sich entwickelt. Zum Beispiel muss möglicherweise das Gewebe sich zum Knochen auf einer Seite und Knorpel auf dem anderen entwickeln. Jetzt können die Forscher die rechten Nährstoffe und die Proteine an bestimmte Teile des wachsenden Gewebes liefern, um ein beabsichtigtes Ergebnis sicherzustellen.
Die Forschung stellt Lösungen zu den körperlichen Technikaspekten von wachsenden Geweben synthetisch zur Verfügung. Noch bleiben viele biologischen Herausforderungen, wie Finden einer Quelle der Zellen, die von einem Patienten geerntet werden und gewachsen werden können, ohne die Eigenschaften der Zelle zu ändern. Co-author Lawrence Bonassar, ein Cornell-außerordentlicher Professor der biomedizinischen Technik, die instrumentell war, wenn es das Gel für Gewebewachstum entwickelte und wenn es die richtigen biologischen Anforderungen für Zellwachstum bestimmte, ist- auch unter denen, die versuchen, Stammzellen zu verweisen, um gewünschte Gewebetypen zu produzieren. Aktuell ist Stamm Zelle-berechneter Knorpel hergestellt worden, aber ist nicht funktionell.
Während neue Hilfsmittel sich entwickeln, hoffen Forscher, diese ausgeführten Gewebe in den nicht-klinischen Anwendungen, wie Austausch zu verwenden für Tiere in der Prüfung von pharmazeutischen Produkten und von Chemikalien. Die Technologie, Forscher glauben, bieten auch der Hoffnung des Wachsens von Implantaten von den eigenen Zellen des Patienten, um schädigendes oder krankes Gewebe auszutauschen an.
Die Forschung wurde durch das Büro der MarineForschung, Cornells der Nanobiotechnologie-Mitte, der Beckman-Basis, der Mitte für Biowissenschafts-Unternehmen in Cornell und der Cornell-Mitte für Material-Forschung finanziert.
http://www.cornell.edu/