Il raggio “pinzette„ di Ultrasuono può afferrare e manipolare i cluster minuscoli delle celle

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

Aprendo La Strada “alle pinzette„ i raggi di quell'ultrasuono di uso per afferrare e manipolare i cluster minuscoli delle celle sotto controllo elettronico e a pulsante potrebbero piombo avita cambiare gli avanzamenti medici, quali i migliori innesti della cartilagine che diminuiscono l'esigenza delle operazioni della sostituzione del ginocchio.

Facendo Uso dei campi sonori perfezionamento, le celle della cartilagine catturate dal ginocchio di un paziente possono essere levitate per le settimane di un in un liquido ricco di sostanza. Ciò significa che le sostanze nutrienti possono raggiungere ogni parte della superficie della cultura e, combinata con lo stimolo fornito dall'ultrasuono, permette alle celle di coltivare e formare il migliore tessuto dell'innesto che una volta coltivate su una capsula di Petri di vetro.

Tenendo le celle nella posizione richiesta saldamente ma delicatamente, le pinzette possono anche modellare esattamente il tessuto crescente nel giusto modulo in modo che l'innesto sia vero misura-per-scopo una volta inserito nel ginocchio del paziente. Oltre 75.000 sostituzioni del ginocchio sono effettuati ogni anno nel REGNO UNITO; molti potrebbero essere evitati se gli innesti della cartilagine potessero essere migliorati.

Ciò è l'appena un'applicazione potenziale di tweezers* ultrasonico sviluppata con il finanziamento del Consiglio della Ricerca di Scienze Fisiche e di Assistenza Tecnica (EPSRC) da un gruppo molto attentamente integrato che sfrutta e che combina la competenza a quattro università BRITANNICHE. Il gruppo comprende i ricercatori dalle Università di Bristol, Dundee, Glasgow e Southampton come pure un intervallo dei partner industriali; la loro collaborazione estremamente vicina ed altamente produttiva, di supporto dalla concessione quadriennale di EPSRC, ha stabilito il REGNO UNITO come leader mondiale in questa tecnologia a crescita rapida.

Il Professor Bruce Drinkwater dell'Università di Bristol, che ha coordinato il programma, dice: “Le pinzette Ultrasoniche hanno tutti i tipi di usi possibili in scienze biologiche, nanotecnologia e più ampiamente attraverso l'industria. Offrono i grandi vantaggi sopra le pinzette ottiche che contano sulle onde leggere ed anche sopra i metodi elettromagnetici di manipolazione delle cellule; per esempio, hanno un'assenza completa di parti mobili e possono manipolare non appena una o due cella (o altri oggetti) per volta ma i cluster di parecchi centimetri attraverso - un disgaggio che li rende molto adatti ad applicazioni come assistenza tecnica del tessuto.„

Le pinzette sviluppate con il finanziamento di EPSRC comprendono i raggi multipli e minuscoli delle onde ultrasoniche che, in un'unità tipica, punto in una camera di 10 millimetro-diametri da tutt'intorno. Con l'aiuto di un microscopio potente per riflettere la procedura, le forze generate dalle onde possono poi essere manipolate in modo che tocchino col gomito le celle nella posizione richiesta, le girino intorno, o le giudichino saldamente sul posto.

La Collina del Professor Martyn dall'Università di Southampton, che piombo il lavoro di assistenza tecnica del tessuto della cartilagine in collaborazione con il Dott. Rahul Tare ed il Professor Richard Oreffo, dice: “Le pinzette Ultrasoniche possono fornire che cosa è, in effetti, un ambiente di zero-gravità perfetto per la crescita d'ottimizzazione delle cellule. Così come levitare le celle, le pinzette possono assicurarsi che gli agglomerati delle cellule mantengano un ideale piano di forma per assorbimento nutriente. Possono anche massaggiare delicatamente gli agglomerati in un modo che incoraggia la formazione del tessuto della cartilagine.„

Il programma di ricerca egualmente ha indicato che le pinzette ultrasoniche possono essere usate per sviluppare il livello di tessuto delle cellule dal livello e, come esempio, il gruppo ha prodotto un tessuto microscopico del tartan. Anticipano che le pinzette potrebbero, per esempio, contribuire a ricostruire il tessuto nervoso dopo il trauma severo quale l'amputazione dell'arto. Il Cumming del Professor David dall'Università di Glasgow dice: “Potrebbe infine essere possibile sviluppare un'unità portabile che produce un genere di impalcatura acustica per contribuire a guidare le cellule nervose di un paziente mentre rigenerano.„

Il gruppo ha fatto un intervallo delle unità depilare innovarici, quale un Cacciavite in vivo di Sonic e un Raggio acustico microscopico del Trattore che hanno trasformato le fantasie della fantascienza del Dott. Who e Star Trek nella realtà. Il Professor Cochran Sabbioso dell'Università di Dundee dice: “La Nostra associazione con l'industria è stata vitale alle unità ed alle capacità di sviluppo che stanno consegnando l'elaborazione senza precedenti nel campo dell'ultrasuono.„

Il Suo Dott. Mike MacDonald del collega aggiunge: “Questo ci ha permesso di intraprendere gli esperimenti di avanguardia di fisica che potrebbero piombo ai grandi avanzamenti nell'applicazione alle delle tecniche basate a ultrasuono nei settori quale la sanità. Esaminando il programma complessivo, la collaborazione vicina attraverso il gruppo dell'multi-università è stata critica al suo successo, con l'interazione fra i ricercatori che danno specialmente un contributo significativo.„

Insieme, il gruppo ha sviluppato una piattaforma di comprensione che permetterà alla tecnologia ultrasonica della pinzette di essere raffinata ed usi miniaturizzati e specifici essere esplorato e diventato nei prossimi anni. Le prime applicazioni nell'ambiente, nei settori quali scienze biologiche ed elettronica, hanno potuto potenzialmente venire dentro intorno 5 anni in funzione.

Sorgente: Consiglio della Ricerca di Scienze Fisiche e di Assistenza Tecnica

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