I Ricercatori esplorano i segnali cellulari prodotti dall'ente in risposta alla lesione traumatica

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

Quando si tratta della guarigione delle ferite terribili della guerra, il successo può munire di cardini il primo coagulo di sangue - quello che comincia a formarsi sul campo di battaglia subito dopo una lesione.

I Ricercatori che esplorano il flusso complesso dei segnali cellulari prodotti dall'ente in risposta ad una lesione traumatica ritengono che la risposta iniziale - formazione di coagulo di sangue - possa gestire la guarigione successiva. Facendo Uso di quelle informazioni, stanno sviluppando i nuovi biomateriali, compreso le piastrine artificiali retinate con i prodotti chimici regolatori che potrebbero essere inclusi in un'unità dell'iniettore la dimensione di un iPhone. I Soldati feriti nell'atto potrebbero utilizzare l'unità per trattarsi, lo spurgo d'aiuto di controllo, stabilizzando la lesione e fissando il giusto corso per guarire.

La Formazione di coaguli di sangue “del progettista„ dalle piastrine artificiali sarebbe avviata dallo stesso fattore che inizia i trattamenti di coagulazione naturali dell'organismo. Nei modelli animali, le piastrine sintetiche hanno diminuito il tempo di coagulazione da circa 30 per cento, sebbene i materiali ancora non fossero stati provati in esseri umani.

“L'idea è di avere sulle tecnologie del campo di battaglia che consegnerebbero un biomateriale capace di individuazione dove lo spurgo è accadente e crescente i propri trattamenti di coagulazione dell'organismo,„ hanno detto Thomas Barker, un professore associato nel Wallace H. Coulter Department di Assistenza Tecnica Biomedica alla Tecnologia ed all'Emory University della Georgia. “Simultaneamente, il materiale contribuirebbe ad istruire la biochimica e la biofisica della struttura del grumo che avrebbe governato la guarigione successiva.„

Barker è preveduto per presentare le informazioni la ricerca sul Venerdì 15 Febbraio in un'istruzione alla riunione annuale dell'Associazione Americana per l'Avanzamento di Scienza (AAAS). La ricerca è stata patrocinata in parte dagli Istituti della Sanità Nazionali (NIH), dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti attraverso il Centro per la Bioingegneria Avanzata per Capacità Di Sopravvivenza del Soldato a Tecnologia della Georgia e da un'amicizia postdottorale di Associazione Americana del Cuore a Ashley Brown, un collega postdottorale che lavora al progetto.

Dopo una lesione, il bisogno più critico è di fermare lo spurgo. Ma mentre le lesioni traumatiche guariscono, producono spesso significativo sfregiando quello sono difficili da trattare. I ricercatori di Tecnologia della Georgia stanno lavorando ad entrambi i lati del problema, sviluppanti le tecniche di segnalazione delle cellule che possono dirigere fuori la formazione di cicatrici - come pure di tecniche per l'indirizzo della fibrosi che è spesso il risultato a lungo termine. Oltre l'arresto d'aiuto lo spurgo, le piastrine sintetiche consegnerebbe i prodotti chimici regolatori destinati per evitare lo sfregio.

“Il coagulo di sangue realmente finisce dirigendo come il trattamento curativo dell'intera ferita sta andando accadere,„ Barker ha detto. “La matrice iniziale del grumo istruisce i comportamenti cellulari molto specifici che hanno conseguenze per l'onda seguente delle celle che entra fare i processi specifici, che hanno conseguenze per l'onda seguente delle celle. Se possiamo modificare quel grumo iniziale, può trasformarsi nella matrice tridimensionale stata necessaria per costruire il tessuto rigenerato o riparato.„

Le piastrine sintetiche, rese dalle strutture minuscole note come idrogel, potrebbero essere iniettate nella circolazione sanguigna in cui avrebbero circolato fino all'attivato a tramite i propri trattamenti di coagulazione dell'organismo. Una Volta Che attivate, le particelle - che sono di circa un micron di diametro - deformerebbero, convertendo in pellicola sottile che avrebbe aiutato le ferite del sigillo. Per sviluppare questi idrogel, Barker sta collaborando con Andrew Lione, il professor a Scuola della Tecnologia della Georgia di Chimica e della Biochimica.

La circolazione sanguigna contiene le proteine conosciute come fibrinogeno che sono i precursori per fibrina, il polimero che fornisce la struttura di base per i coaguli di sangue naturali. Quando ricevono i giusti segnali da una proteina chiamata trombina, questi precursori polimerizzano al sito dello spurgo. Per impedire l'attivazione non intenzionale delle loro piastrine sintetiche, i ricercatori usano lo stesso grilletto.

I ricercatori hanno seguito un trattamento conosciuto come evoluzione molecolare per sviluppare un anticorpo che potrebbe essere fissato agli idrogel per indurre il loro modulo a cambiare quando incontrano la fibrina trombina-attivata. L'anticorpo risultante ha l'alta affinità per il modulo polimerizzato di fibrina ed affinità bassa per il precursore.

“Abbiamo saputo che la molecola che abbiamo voluto ed abbiamo conosciuto i domini che erano critici per il riconoscimento,„ Barker ha detto. “Il concetto di progetto primario era la capacità di riconoscere un attivo, formando il grumo dal precursore solubile e inattivo.„

Le piastrine artificiali finora sono state provate in ratti ed esclusivamente facendo uso in vitro dei sistemi endoteliali simulati nel laboratorio di Fuga di Wilbur, un assistente universitario all'Emory University a Atlanta. Comunque il lavoro è lontano da un'unità che potrebbe essere utilizzata sul campo di battaglia, Barker prevede di transitioning la ricerca ad uno start-up che sviluppa la tecnologia per migliorare la capacità di sopravvivenza per i soldati feriti.

“Potreste averlo letteralmente nella casella di tutto il soldato, che potrebbe schioccarla fuori una volta avuta bisogno di,„ Barker avete spiegato. “Poichè il ago di stampa è esteso, rompereste il pacchetto delle particelle liofilizzate. L'unità poi sarebbe collocata sull'addome, in cui le particelle sarebbero iniettate nella circolazione sanguigna. Farebbero circolare inattivo finché non incontrassero l'inizio di coagulazione.„

Una Volta Che lo spurgo fosse interrotto, le citochine ed i composti antinfiammatori all'interno del grumo “del progettista„ potrebbero contribuire a determinare il fenotipo che dovrebbe essere adottato dalle celle curative e regolamentare il loro comportamento. Quello imposterebbe la fase per il trattamento curativo successivo.

Per aiutare i soldati già che soffrono dagli effetti di fibrosi - la contrazione del tessuto sfregiato - i ricercatori stanno sviluppando un polimero a cui un peptide naturale è fissato. Le guide del peptide regolamentano il processo di riparazione che produce le cicatrici e potrebbe infine contribuire a diminuire o invertire gli effetti di fibrosi. La tecnica ha invertito gli effetti di fibrosi polmonare in un modello animale.

Comunque la ricerca mette a fuoco sui bisogni dei soldati danneggiati sul campo di battaglia, molti delle tecnologie potrebbe infine trovare l'uso civile. Poiché le piastrine artificiali attiverebbero soltanto quando l'incontro trombina-ha attivato la fibrina, potrebbero essere usate dai tecnici medici di emergenza che curano i pazienti in cui l'emorragia interna è sospettata, Barker ha detto.

Sorgente: Georgia Institute Of Technology

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