Ultraschallträger „Pinzette“ kann kleine Cluster von Zellen greifen und manipulieren

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

„Mit Pinzette“ Vorangehend, konnten Träger dieses Gebrauchsultraschalls, um kleine Cluster von Zellen unter elektronischer, Drucktastensteuerung zu greifen und zu manipulieren zu das lebens-Ändern von medizinischen Fortschritten, wie bessere Knorpelimplantate führen, die den Bedarf an den Knieaustauschoperationen verringern.

Unter Verwendung der in Handarbeit gemachten Schallfelder können die Knorpelzellen, die vom Knie eines Patienten genommen werden, für Wochen in einer Nährstoff-reichen Flüssigkeit frei geschwebt werden. Dies heißt, dass die Nährstoffe jedes Teil der Oberfläche der Kultur erreichen können und, kombiniert mit der Stimulierung, die vom Ultraschall bereitgestellt wird, die Zellen, besseres Implantatsgewebe als zu wachsen und zu bilden aktivieren, wenn sie auf einer Glas-Petrischale gezüchtet werden.

Indem sie fest aber leicht die Zellen in der erforderlichen Stellung anhalten, kann die Pinzette das wachsende Gewebe in das rechte Formular auch genau formen, damit das Implantat wirklich Sitz-fürzweck ist, wenn es in das Knie des Patienten eingeschoben wird. Über 75.000 Knieaustausch werden jedes Jahr in GROSSBRITANNIEN durchgeführt; viele konnten vermieden werden, wenn Knorpelimplantate verbessert werden konnten.

Dieses ist gerade eine mögliche Anwendung von Ultraschall-tweezers* entwickelt mit Finanzierung des Technik-und Körperliche Wissenschafts-Forschungsrats (EPSRC) von einem nah integrierten Team, das Sachkenntnis bei vier BRITISCHEN Universitäten vorspannt und kombiniert. Das Team enthält Forscher von den Universitäten von Bristol, Dundee, Glasgow und Southampton sowie Reichweite der industriellen Partner; ihre extrem nahe und in hohem Grade produktive Zusammenarbeit, unterstützt durch die vierjährliche EPSRC-Bewilligung, hat GROSSBRITANNIEN als Weltmarktführer in dieser schnell wachsenden Technologie festgelegt.

Professor Bruce Drinkwater von Bristol-Universität, der das Programm koordinierte, sagt: „Ultraschallpinzette hat alle Arten möglicher Gebrauch in den Biowissenschaften, Nanotechnologie und breiter über Industrie. Sie bieten große Vorteile über optischer Pinzette an, die auf Lichtwellen und auch über elektromagnetischen Methoden der Zellmanipulation bauen; zum Beispiel haben sie ein komplettes Fehlen der beweglichen Teile und können nicht gerade ein oder zwei Zellen (oder andere Nachrichten) aber Cluster einiger Zentimeter herüber auf einmal manipulieren - eine Schuppe, die macht sie sehr geeignet für Anwendungen wie Gewebetechnik.“

Die Pinzette, die mit EPSRC-Finanzierung entwickelt wird, bezieht die mehrfachen, kleinen Träger von Ultraschallwellen mit ein, denen, in einer typischen Einheit, Punkt in eine 10 Mmdurchmesser Kammer von ganz um. Mit der Beihilfe eines leistungsfähigen Mikroskops, zum der Prozedur zu überwachen, können die Kräfte, die durch die Wellen erzeugt werden, dann manipuliert werden, damit sie Zellen in die erforderliche Stellung schubsen, sie herum drehen, oder sie fest an der richtigen Stelle anhalten.

Professor Martyn Hügel von der Universität von Southampton, die die Knorpelgewebeingenieurbauwerke gemeinsam mit Dr. Rahul Tare und Professor Richard Oreffo führte, sagt: „Ultraschallpinzette kann zur Verfügung stellen, was in Wirklichkeit eine Schwerelosigkeitsumgebung ist, die für Optimierungszellwachstum perfekt ist. Sowie frei schwebende Zellen kann die Pinzette überprüfen, ob die Zellanhäufungen ein flaches Formideal für Nährabsorption beibehalten. Sie können die Anhäufungen auf eine Art sogar leicht massieren, die anregt Knorpelgewebeentstehung.“

Das Forschungsprogramm hat auch gezeigt, dass Ultraschallpinzette, um Zellgewebeschicht aufzubauen durch Schicht verwendet werden kann und als Beispiel das Team ein mikroskopisches Schottenstoffgewebe produziert hat. Sie nehmen vorweg, dass die Pinzette zum Beispiel helfen könnte, Nervengewebe nach schwerem Trauma wie Gliedamputierung wieder aufzubauen. Professor David Cumming von der Universität von Glasgow sagt: „Es könnte möglich schließlich sein, eine tragbare Einheit zu entwickeln, die eine Art akustisches Gestell produziert, um zu helfen, Nervenzellen eines Patienten zu führen, während sie regenerieren.“

Das Team hat eine Reichweite von den innovativen auszupfenden Einheiten, wie einem aus dem wirklichem Leben Sonic-Schraubendreher und ein mikroskopischer akustischer Traktor-Träger gemacht, die die Zukunftsromanphantasien von Dr. Who und Star Trek zu Wirklichkeit gemacht haben. Professor Sandy Cochran der Universität von Dundee sagt: „Unsere Partnerschaft mit Industrie ist zu sich entwickelnden Einheiten und zu Fähigkeiten wesentlich gewesen, die entbinden beispiellose Kultiviertheit auf dem Gebiet des Ultraschalls.“

Sein Kollege Dr. Mike MacDonald fügt hinzu: „Dieses hat uns aktiviert, uns innovative Physikexperimente aufzunehmen, die zu große Fortschritte in der Anwendung von Ultraschall-basierten Techniken in den Sektoren wie Gesundheitswesen führen konnten. Das Programm Betrachtend, das Gesamt ist, ist nahe Zusammenarbeit über dem Multiuniversitätsteam zu seinem Erfolg, mit der Interaktion zwischen den Forschern kritisch gewesen, die machen einen besonders beträchtlichen Beitrag.“

Zusammen hat das Team eine Plattform des Verständnisses aufgebaut, die worden Ultraschallpinzettentechnologie aktiviert weiter entwickelt zu werden und miniaturisierter und Besonderegebrauch, in den nächsten Jahren erforscht zu werden und sich zu entwickeln. Die ersten realistischen Anwendungen, in den Sektoren wie Biowissenschaften und Elektronik, konnten möglicherweise kommen in Produktion innen herum 5 Jahre.

Quelle: Technik-und Körperliche Wissenschafts-Forschungsrat

Read in | English | Español | Français | Deutsch | Português | Italiano | 日本語 | 한국어 | 简体中文 | 繁體中文 | Nederlands | Русский | Svenska | Polski