La poutre « brucelles » d'Ultrason peut puiser et manipuler les batteries minuscules des cellules

Published on May 31, 2014 at 10:19 AM · No Comments

Frayant Un Chemin des « brucelles » les poutres de cet ultrason d'utilisation pour puiser et manipuler les batteries minuscules des cellules sous le contrôle électronique et à bouton-poussoir pourraient mener aux progrès médicaux durée de vie-changeants, tels que de meilleurs implants de cartilage qui réduisent le besoin de fonctionnements de remontage de genou.

Utilisant les zones saines ouvrées, des cellules de cartilage prises du genou d'un patient peuvent être faites de la lévitation pendant des semaines dans un liquide riche en élément. Ceci signifie que les éléments nutritifs peuvent atteindre chaque partie de la surface de la culture et, combinée avec la stimulation fournie par l'ultrason, permettent aux cellules d'élever et former un meilleur tissu d'implant qu'une fois cultivés sur une boîte de Pétri en verre.

En retenant les cellules en position exigée ferme mais doucement, les brucelles peuvent également former le tissu croissant dans exact la bonne forme de sorte que l'implant soit vraiment ajustement-pour-but une fois inséré dans le genou du patient. Plus De 75.000 remontages de genou sont effectués tous les ans au R-U ; on pourraient être évités si des implants de cartilage pourraient être améliorés.

C'est juste une application possible de tweezers* ultrasonique développée avec le financement du Conseil " Recherche " De Bureau D'études et de Sciences Physiques (EPSRC) par une équipe attentivement intégrée armant et combinant des compétences à quatre universités BRITANNIQUES. L'équipe comporte des chercheurs des Universités de Bristol, Dundee, Glasgow et Southampton, ainsi qu'un domaine des associés industriels ; leur collaboration extrêmement proche et hautement productive, supportée par la concession de quatre ans d'EPSRC, a déterminé le R-U en tant que leader mondial dans cette technologie à croissance rapide.

Professeur Bruce Drinkwater d'Université de Bristol, qui a combiné le programme, dit : « Les brucelles Ultrasoniques ont toutes sortes d'utilisations possibles en biosciences, nanotechnologie et plus largement en travers de l'industrie. Elles offrent de grands avantages par rapport aux brucelles optiques qui comptent sur des ondes lumineuses et également au-dessus des méthodes électromagnétiques de manipulation de cellules ; par exemple, elles ont une absence totale de pièces mobiles et peuvent manipuler pas simplement un ou deux cellules (ou d'autres objectifs) à la fois mais batteries de plusieurs centimètres à travers - une échelle qui les rend très adaptés pour des applications comme le bureau d'études de tissu. »

Les brucelles développées avec le financement d'EPSRC concernent les poutres multiples et minuscules des ondes ultrasoniques des lesquelles, dans un dispositif typique, remarque dans une cavité de 10 millimètre-diamètres tout autour de. À l'aide d'un microscope puissant pour surveiller la procédure, les forces produites par les ondes peuvent alors être manipulées de sorte qu'elles poussent des cellules dans la position exigée, les tournent du coude autour, ou les jugent ferme en place.

La Côte de Professeur Martyn de l'Université de Southampton, qui a abouti les travaux d'ingénierie de tissu de cartilage en collaboration avec M. Rahul Tare et Professeur Richard Oreffo, indique : « Les brucelles Ultrasoniques peuvent fournir ce qui est, en réalité, un environnement de l'apesanteur parfait pour optimiser la croissance des cellules. Aussi bien que les cellules faisantes de la lévitation, les brucelles peuvent s'assurer que les agglomérats de cellules mettent à jour un idéal plat de forme pour l'absorption nutritive. Ils peuvent même doucement masser les agglomérats d'une manière dont encourage la formation de tissu de cartilage. »

Le programme de recherche a également prouvé que des brucelles ultrasoniques peuvent être employées pour accumuler la membrane de cellules par couche et, comme exemple, l'équipe a produit un tissu microscopique de tartan. Ils anticipent que les brucelles pourraient, par exemple, aider à reconstruire le tissu nerveux après traumatisme sévère tel que l'amputation de membre. Le Cumming de Professeur David de l'Université de Glasgow indique : « Il pourrait éventuel être possible de développer un dispositif portable qui produit un genre d'échafaudage acoustique pour aider à guider les cellules nerveuses d'un patient pendant qu'elles régénèrent. »

L'équipe a effectué un domaine des dispositifs s'épilants novateurs, tels qu'un vrai Tournevis Sonique et une Poutre acoustique microscopique d'Entraîneur qui ont transformé les fantasmes de la science-fiction du M. Who et Star Trek en réalité. Professeur Sandy Cochran de l'Université de Dundee dit : « Notre partenariat avec l'industrie a été indispensable aux dispositifs et aux capacités se développants qui fournissent la sophistication sans précédent dans le domaine de l'ultrason. »

Son M. Mike MacDonald de collègue ajoute : « Ceci nous a permis d'entreprendre les expériences tranchantes de physique qui pourraient mener à de grandes avances dans l'application des techniques ultrason-basées dans les secteurs tels que la santé. Regardant le programme en général, l'étroite collaboration en travers de l'équipe de multi-université a été critique à sa réussite, avec l'interaction entre les chercheurs apportant une cotisation particulièrement significative. »

Ensemble, l'équipe a établi une plate-forme de la compréhension qui permettra à la technologie ultrasonique de brucelles d'être polie et des utilisations miniaturisée et de détail d'être exploré et développé dans les prochaines années. Les premières applications du monde réel, dans les secteurs tels que des biosciences et l'électronique, ont pu potentiellement venir en service en dedans environ 5 ans.

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