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Méthodologie de Nanotransfection de tissu

L'application de la nanotechnologie au domaine de la médecine et à la santé offre la possibilité pour produire des techniques nanoengineering novatrices dans le réglage et la régénération des tissus et des organes.

Une énorme quantité de recherche avait eu lieu dans le domaine du bureau d'études de tissu pour produire, réparer, et remonter des cellules, des tissus, ou même des organes à l'aide des molécules ou des biomatériaux bioactifs. Le bureau d'études de tissu permet à des cellules, en combination avec les biomolécules conçus, de produire les matériaux qui ressemblent au tissu indigène du fuselage.

La technologie de nanotransfection de tissu (TNT) est un inducteur relativement neuf de la recherche en matière régénératrice de médicament qui peut aider dans la recroissance et le réglage du tissu endommagé à l'intérieur du corps humain.

Méthodologie

Dans des tissus, la matrice extracellulaire (ECM) entourant les cellules joue un rôle majeur dans le stockage, l'activation et le desserrage des facteurs biologiques. La contre-mesure électronique joue également un rôle dans les interactions entre les cellules. Pour la régénération couronnée de succès des tissus, il est nécessaire de concevoir les biomatériaux qui émulent les propriétés de la contre-mesure électronique. Ceci est fait en produisant des facteurs nanotopographic et des échafaudages de nanofeature qui règlent l'expression du gène.

Le TNT a deux composantes : le dispositif basé sur nano de frite qui livre la cargaison à la cellule adulte, et la cargaison biologique elle-même, qui facilite la conversion de cellules.

Dans cette méthode, l'ARN synthétique et l'ADN sont chargés dans un dispositif de frite. La frite est encastrée avec les pointeaux minuscules qui contiennent les nanochannels dans lesquels l'ARN et l'ADN synthétiques est chargé. Cette cargaison biologique est livrée dans les cellules par une petite charge électrique qui est à peine ressentie par le patient. Cette procédure prend moins qu'une seconde, et a expliqué le rendement de 98%.

Tests cliniques

Les études ont prouvé que les aides de TNT remettent le flux sanguin aux pattes blessées des souris en reprogrammant leurs cellules de la peau aux cellules vasculaires. Les chercheurs ont observé que des vaisseaux sanguins actifs ont été formés dans un délai de deux semaines et le flux sanguin est revenu aux pattes par la troisième semaine. Le TNT a été également employé pour élever le tissu cérébral neuf chez les souris rappe-induites. L'étude a observé la réfection des fonctionnements corporels en injectant le tissu cérébral neuf qui a été développé peau d'animaux'.

Huh a et autres employé le système d'organe-sur-un-frite pour développer un dispositif microfluidic de poumon-sur-un-frite qui a reproduit le structurel important, mécanique, et les propriétés fonctionnelles du l'alvéolaire-capillaire humain de poumon relient. Dans l'étude, une membrane flexible faite de siloxane de polydimethyl (PDMS) a été enduite des protéines de contre-mesure électronique. Un côté de la membrane a été cultivé avec les cellules épithéliales alvéolaires et l'autre côté de la membrane a été cultivé avec les cellules endothéliales microvasculaires pulmonaires, afin d'observer la réponse cellulaire à une infection bactérienne des cellules pulmonaires et aux nanoparticles de silice. Les résultats ont indiqué que ce dispositif de frite pourrait reconstituer un certain nombre de fonctionnements physiologiques qui sont vus dans un poumon vivant entier.

De même, Toh a et autres développé un système en trois dimensions de foie-sur-un-frite pour l'usage dans des études de hepatotoxicity. La frite a été conçue pour vérifier la toxicité in vitro de médicament en préservant le fonctionnement synthétique et métabolique des hépatocytes. L'étude a expliqué que les caractéristiques obtenues peuvent également aider en prévoyant in vivo la toxicité.

Récent, Gallego-Perez a et autres développé un disque de silicium topique appliqué (avec approximativement 500 nanochannels de large de nanomètre) pour la transfection in situ du tissu de peau chez les souris. Le disque de silicium a été combiné avec une électrode qui a été injectée en intradermique. Les plasmides d'ADN ont été pilotés dans les cellules épithéliales par la palpitation avec 250v à 10 intervalles de Mme. Cette méthode a fourni entre une expression du gène plus grande de 50 à 250 fois que la méthode en vrac normale d'électroperméabilisation. De plus, cette étude a observé que le dispositif a produit les vésicules extracellulaires contenant l'ADN complémentaire et l'ARN messager des cellules cibles qui ont également eu comme conséquence l'expression du transgène aux cellules voisines.

Avantage de TNT au-dessus des technologies de transfection de courant in vivo

La distribution de gène par des virus et des méthodes conventionnelles d'électroperméabilisation en vrac de tissu est hautement stochastique. D'ailleurs, ces méthodes ont pu également avoir des effets inverses tels que des réactions et la mort cellulaire inflammatoires. En comparaison, le TNT est une méthode de reprogrammation simple, non envahissante, orientée, et plus sûre agissant au niveau unicellulaire et n'exige pas n'importe quelle procédure basée sur laboratoire comme dans le traitement de cellule souche.

Applications

Indépendamment des stratégies de reprogrammation basées sur ADN, le TNT a des applications dans la reprogrammation oligoRNA-assistée, la modulation et la retouche de gène, et plus.

Le TNT est également très utile dans le diagnostic et la demande de règlement de cancer. En utilisant juste quelques millilitres de sang ou de salive, les scientifiques peuvent trouver la présence des cellules tumorales ou des molécules de diffusion indicatives du cancer, aidant de ce fait dans l'évaluation du traitement adapté ou de la chirurgie.

En plus des dispositifs micro inspirés par bio étant une alternative bonne marchée à l'animal et aux études cliniques, ces dispositifs ont la capacité de renforcer le potentiel des modèles de culture cellulaire. Par conséquent, le TNT retient un contrat à terme prometteur dans le développement de médicament et les études toxicologiques humaines.

Sources

Further Reading

Last Updated: Sep 18, 2018

Deepthi Sathyajith

Written by

Deepthi Sathyajith

Deepthi spent much of her early career working as a post-doctoral researcher in the field of pharmacognosy. She began her career in pharmacovigilance, where she worked on many global projects with some of the world's leading pharmaceutical companies. Deepthi is now a consultant scientific writer for a large pharmaceutical company and occasionally works with News-Medical, applying her expertise to a wide range of life sciences subjects.

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