Forscher erforschen die zellulären Signale, die durch das Gehäuse in Erwiderung auf traumatische Verletzung produziert werden

Published on February 18, 2013 at 2:59 AM · No Comments

Wenn es um das Heilen der schrecklichen Wunden des Krieges geht, hängt möglicherweise Erfolg vom ersten Blutgerinnsel - das ab, das anfängt, auf dem Schlachtfeld-Recht nach einer Verletzung sich zu bilden.

Die Forscher, die den komplexen Strom von den zellulären Signalen produziert werden durch das Gehäuse in Erwiderung auf eine traumatische Verletzung erforschen, glauben, dass die Anfangsantwort - Entstehung eines Blutgerinnsels - das nachfolgende Heilen steuern kann. Unter Verwendung dieser Informationen entwickeln sie neue Biosubstanzen, einschließlich die Plättchen des künstlichen Bluts, die mit regelnden Chemikalien geschnürt werden, die in einer Einspritzdüseneinheit umfaßt werden konnten die Größe eines iPhone. Die Soldaten, die im Vorgang verwundet wurden, konnten die Einheit verwenden, um sich, helfendes Steuerbluten zu behandeln, die Verletzung stabilisieren und den rechten Kurs für das Heilen einstellen.

Entstehung von „Designer“ Blutgerinnseln von den künstlichen Plättchen würde durch den gleichen Faktor gestartet, der die natürlichen Gerinnungsprozesse des Gehäuses initialisiert. In den Tierbaumustern verringerten die synthetischen Plättchen Gerinnungszeit um ungefähr 30 Prozent, obwohl die Materialien nicht noch in den Menschen geprüft worden sind.

„Die Idee ist, auf den Schlachtfeld-Technologien zu haben, die eine Biosubstanz entbinden würden, die zum Finden fähig ist, wo das Bluten geschehend vergrößernd ist und die eigenen Gerinnungsprozesse des Gehäuses,“ sagten Thomas-Marktschreier, einen außerordentlichen Professor im Wallace H. Coulter Department der Biomedizinischen Technik an Georgia-Technologie und an Emory-Universität. „Gleichzeitig, würde das Material helfen, die Biochemie und die Biophysik der Klumpenzelle anzuweisen, die würde regeln das nachfolgende Heilen.“

Marktschreier wird eingeplant, Informationen über das Forschung am Freitag, den 15. Februar in einer Anweisung bei der Jahresversammlung der Amerikanischen Vereinigung für die Förderung der Wissenschaft (AAAS) vorzulegen. Die Forschung ist im Teil durch die Nationalen Institute der Gesundheit (NIH), durch das US-Verteidigungsministerium Durch die Mitte für Hoch entwickelte Biotechnik für Soldat-Empfindlichkeit an Georgia-Technologie und durch ein Habilitationsstipendium der Amerikanischen Inner-Vereinigung zu Ashley Brown, ein promovierter wissenschaftlicher Mitarbeiter gefördert worden, der auf dem Projekt arbeitet.

Nach einer Verletzung ist der kritischste Bedarf, das Bluten zu stoppen. Aber, während traumatische Verletzungen heilen, produzieren sie häufig beträchtliches, das schrammend, sind schwierig zu behandeln. Georgia-Technologieforscher arbeiten auf beiden Seiten vom Problem und entwickeln Zellsignalisierentechniken, die möglicherweise weg die Entstehung von Narben - sowie von Techniken für das Ansprechen der Fibrose vorangehen, die häufig das langfristige Ergebnis ist. Über helfendem Halt hinaus würde das Bluten, die synthetischen Plättchen die regelnden Chemikalien entbinden, die konstruiert wurden, um Schrammen zu verhindern.

„Das Blutgerinnsel beendet wirklich, wie der gesamte Wundheilungsprozeß auftreten wird,“ Barker oben verweisen sagte. „Die Anfangsklumpengrundmasse weist sehr spezifisches zelluläres Verhalten an, die Konsequenzen für die folgende Welle von Zellen haben, die hereinkommt, spezifische Arbeiten zu erledigen, die Konsequenzen für die folgende Welle von Zellen haben. Wenn wir diesen Anfangsklumpen ändern können, kann es die dreidimensionale Grundmasse werden, die benötigt wird, um das regenerierte oder reparierte Gewebe aufzubauen.“

Die synthetischen Plättchen, gemacht von den kleinen Zellen bekannt als Hydrogele, konnten in den Blutstrom eingespritzt werden, in dem sie verteilen würden, bis aktiviert durch die eigenen Gerinnungsprozesse des Gehäuses. Sobald aktiviert, würden die Partikel - die ungefähr ein Mikron im Durchmesser sind - sich verformen und konvertieren würden in einen Dünnfilm, der Verschlusswunden helfen würde. Um diese Hydrogele zu entwickeln, arbeitet Marktschreier mit Andrew Lyon, ein Professor in der Schule Georgia-Technologie von Chemie und von Biochemie zusammen.

Der Blutstrom enthält die Proteine, die als Fibrinogen bekannt sind, die die Vorläufer für Fibrin sind, das Polymer, das die grundlegende Zelle für natürliche Blutgerinnsel zur Verfügung stellt. Wenn sie die rechten Signale von einem Protein empfangen, das Thrombin genannt wird, polymerisieren diese Vorläufer an der Site des Blutens. Um unbeabsichtigte Aktivierung ihrer synthetischen Plättchen zu verhindern, verwenden die Forscher den gleichen Abzug.

Die Forscher folgten einem Prozess, der als molekulare Entwicklung bekannt ist, um einen Antikörper zu entwickeln, der zu den Hydrogelen befestigt werden könnte, um ihr Formular zu veranlassen zu ändern, wenn sie Thrombin-aktiviertes Fibrin antreffen. Der resultierende Antikörper hat hohe Affinität für das polymerisierte Formular des Fibrins und niedrige Affinität für den Vorläufer.

„Wir wussten, dass das Molekül, das wir wünschten und wir die Gebiete kannten, die für Anerkennung kritisch waren,“ sagte Barker. „Das Hauptkonzept des Entwurfes war die Fähigkeit, ein aktives zu erkennen und bildete Klumpen vom löslichen, inaktiv Vorläufer.“

Die künstlichen Plättchen sind bis jetzt in den Ratten und separat unter Verwendung in vitro der simulierten endothelial Anlagen im Labor von Wilbur-Flucht, ein Assistenzprofessor an Emory-Universität in Atlanta geprüft worden. Zwar ist die Arbeit weit von einer Einheit, die auf dem Schlachtfeld verwendet werden könnte, Marktschreier sich vorstellt transitioning die Forschung zu einem Neuunternehmen, das die Technologie entwickeln, um Empfindlichkeit für verletzte Soldaten zu verbessern.

„Sie konnten sie in der Tasche jedes möglichen Soldaten buchstäblich haben, die sie heraus herausspringen könnte, als benötigt,“ der erklärte Marktschreier. „Da die Nadel erweitert ist, würden Sie das Paket von gefriertrockneten Partikeln brechen. Die Einheit würde dann auf das Abdomen gelegt, in dem die Partikel in den Blutstrom eingespritzt würden. Sie würden inaktiv verteilen, bis sie antrafen die Inbetriebnahme des Gerinnens.“

Sobald das Bluten gestoppt wurde, konnten cytokines und entzündungshemmende Mittel innerhalb des „Designer“ Klumpens helfen, den Phänotypus zu bestimmen, der bei heilenden Zellen angenommen werden und ihr Verhalten regeln sollte. Das Hintergrund das Darstellung für den nachfolgenden Heilungsprozess.

Um den Soldaten zu helfen, die bereits unter den Effekten der Fibrose leiden - die Kontraktion des geschrammten Gewebes - die Forscher entwickeln ein Polymer zu dem ein natürliches Peptid befestigt wird. Die Peptidhilfen regeln den Reparaturprozeß, der Narben produziert und schließlich helfen könnte, die Effekte der Fibrose zu verringern oder aufzuheben. Die Technik hat die Effekte der Lungenfibrose in einem Tierbaumuster aufgehoben.

Zwar konnten die Forschungsschwerpunkte auf dem Bedarf von den Soldaten, die auf dem Schlachtfeld, viele der Technologien verletzt wurden, Zivilgebrauch schließlich finden. Weil die künstlichen Plättchen nur aktivieren würden, als das Treffen Fibrin Thrombin-aktivierte, konnten sie von den Notmedizinischen Technikern verwendet werden, die Patienten behandeln, in denen innere Blutung vermutet wird, sagte Barker.

Quelle: Georgia-Fachhochschule

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