El haz “pinzas” del Ultrasonido puede apretar y manipular atados minúsculos de células

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

Promoviendo las “pinzas” los haces de ese ultrasonido del uso para apretar y para manipular atados minúsculos de células bajo mando electrónico, de botón podrían llevar a vida-cambiar avances médicos, tales como mejores implantes del cartílago que reducen la necesidad de operaciones del repuesto del codo.

Usando los campos de sonido hechos a mano, las células del cartílago tomadas del codo de un paciente se pueden elevar y mantener flotando por semanas en un líquido alimento-rico. Esto significa que los alimentos pueden alcanzar cada parte de la superficie de la cultura y, combinada con el estímulo proporcionado por el ultrasonido, que permiten a las células crecer y formar un mejor tejido del implante que cuando están cultivados en una placa de Petri de cristal.

Llevando a cabo las células en la posición requerida firmemente pero suavemente, las pinzas pueden también moldear el tejido creciente en exactamente el formulario correcto de modo que el implante sea verdad ajuste-para-propósito cuando esté insertado en el codo del paciente. Sobre 75.000 repuestos del codo se realizan cada año en el REINO UNIDO; muchos podrían ser evitados si los implantes del cartílago podrían ser mejorados.

Ésta es apenas una aplicación potencial del tweezers* ultrasónico desarrollada con el financiamiento del Consejo de Investigación de la Ingeniería y de las Ciencias Físicas (EPSRC) por personas de cerca integradas que aprovechan y que combinan experiencia en cuatro universidades BRITÁNICAS. Las personas comprenden a investigadores de las Universidades de Bristol, Dundee, Glasgow y Southampton, así como un rango de socios industriales; su colaboración extremadamente cercana y altamente productiva, utilizada por la concesión de cuatro años de EPSRC, ha establecido el REINO UNIDO como líder mundial en esta tecnología de rápido crecimiento.

Profesor Bruce Drinkwater de la Universidad de Bristol, que coordinó el programa, dice: Las “pinzas Ultrasónicas tienen toda clase de aplicaciones posibles en ciencia biológica, nanotecnología y más extensamente a través de industria. Ofrecen ventajas grandes sobre las pinzas ópticas que confían en ondas pálidas y también sobre métodos electromágneticos de manipulación de la célula; por ejemplo, tienen una ausencia completa de piezas móviles y pueden manipular no apenas uno o dos células (u otros objetos) al mismo tiempo solamente los atados de varios centímetros a través - una escala que los haga muy convenientes para las aplicaciones como la ingeniería del tejido.”

Las pinzas desarrolladas con el financiamiento de EPSRC implican los haces múltiples, minúsculos de las ondas ultrasónicas de las cuales, en un dispositivo típico, punta en un compartimiento de 10 milímetro-diámetros todo alrededor. Con el socorro de un microscopio potente para vigilar el procedimiento, las fuerzas generadas por las ondas pueden entonces ser manipuladas de modo que den un pequen@o codazo las células en la posición requerida, las cambien, o las lleven a cabo firmemente en el lugar.

La Colina de Profesor Martyn de la Universidad de Southampton, que llevó el trabajo de ingeniería del tejido del cartílago en colaboración con el Dr. Rahul Tare y Profesor Richard Oreffo, dice: Las “pinzas Ultrasónicas pueden proporcionar a cuál es, en efecto, un ambiente de la cero-gravedad perfecto para el incremento óptimo de la célula. Así como elevar y mantener flotando las células, las pinzas pueden asegurarse de que las aglomeraciones de la célula mantienen un ideal plano de la dimensión de una variable para la amortiguación nutritiva. Pueden incluso dar masajes suavemente a las aglomeraciones de una manera que anime la formación del tejido del cartílago.”

El programa de investigación también ha mostrado que las pinzas ultrasónicas se pueden utilizar para aumentar capa de tejido de la célula por capa y, como un ejemplo, las personas han producido un tejido microscópico del tartán. Anticipan que las pinzas podrían, por ejemplo, ayudar a reconstruir el tejido de nervio después de trauma severo tal como amputación del limbo. El Cumming de Profesor David de la Universidad de Glasgow dice: “Podría final ser posible desarrollar un dispositivo usable que produce una clase de andamio acústico para ayudar a conducir las células nerviosas de un paciente mientras que regeneran.”

Las personas ha hecho un rango de dispositivos que extraían con pinzas innovadores, tales como un Destornillador de la vida real de Sonic y un Haz acústico microscópico del Alimentador que han girado las fantasías de la ciencia ficción del Dr. Who y Star Trek en realidad. Profesor Sandy Cochran de la Universidad de Dundee dice: “Nuestra sociedad con industria ha sido vital a los dispositivos y a las capacidades que se convertían que están entregando la sofisticación sin precedente en el campo del ultrasonido.”

El Su Dr. Mike MacDonald del colega agrega: “Esto nos ha permitido emprender los experimentos punta de la física que podrían llevar a los avances grandes en la aplicación de técnicas ultrasonido-basadas en sectores tales como atención sanitaria. Observando el programa total, la colaboración cercana a través de las personas de la multi-universidad ha sido crítica a su éxito, con la acción recíproca entre los investigadores que hacían una contribución determinado importante.”

Junto, las personas han construido una plataforma de la comprensión que permitirá a tecnología ultrasónica de las pinzas ser refinada y las aplicaciones miniaturizada y del específico de ser explorado y de ser convertido en los próximos años. Las primeras aplicaciones del mundo real, en sectores tales como ciencia biológica y electrónica, podían potencialmente venir en funcionamiento dentro alrededor 5 años.

Fuente: El Consejo de Investigación el Dirigir y de las Ciencias Físicas

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