Metodologia de Nanotransfection do tecido

A aplicação da nanotecnologia ao campo da medicina e dos cuidados médicos oferece a possibilidade produzir técnicas nanoengineering inovativas no reparo e na regeneração dos tecidos e dos órgãos.

Uma quantidade enorme de pesquisa tem ocorrido no campo da engenharia do tecido para criar, reparar, e substituir pilhas, tecidos, ou mesmo órgãos usando moléculas ou matérias biológicos bioactive. A engenharia do tecido permite que as pilhas, em combinação com as biomoléculas projetadas, produzam os materiais que se assemelham ao tecido nativo do corpo.

A tecnologia do nanotransfection do tecido (TNT) é um campo relativamente novo da pesquisa regenerativa da medicina que possa ajudar na rebrota e no reparo do tecido danificado dentro do corpo humano.

Metodologia

Dentro dos tecidos, a matriz extracelular (ECM) que cerca as pilhas joga um papel importante no armazenamento, na activação e na liberação de factores biológicos. O ECM igualmente joga um papel nas interacções entre pilhas. Para a regeneração bem sucedida dos tecidos, é necessário projectar os matérias biológicos que emulam as propriedades do ECM. Isto é feito criando factores nanotopographic e andaimes do nanofeature que regulam a expressão genética.

TNT tem dois componentes: o dispositivo nano-baseado da microplaqueta que entrega a carga à pilha adulta, e a carga biológica própria, que ajuda na conversão da pilha.

Neste método, o RNA e o ADN sintéticos são carregados em um dispositivo da microplaqueta. A microplaqueta é encaixada com agulhas minúsculas que contêm os nanochannels em que o RNA e o ADN sintéticos são carregados. Esta carga biológica é entregada nas pilhas por uma carga elétrica pequena que seja sentida mal pelo paciente. Este procedimento toma menos do que um segundo, e demonstrou a eficiência de 98%.

Ensaios clínicos

Os estudos mostraram que as ajudas de TNT restauram a circulação sanguínea aos pés feridos dos ratos reprogramming suas células epiteliais às pilhas vasculares. Os pesquisadores observaram que os vasos sanguíneos activos estiveram formados dentro de duas semanas e a circulação sanguínea retornou aos pés na terceira semana. TNT foi usado igualmente para crescer o tecido de cérebro novo em ratos curso-induzidos. O estudo observou a restauração de funções corporais injetando o tecido de cérebro novo que foi crescido pele dos animais'.

Huh usou e outros o sistema da órgão-em-um-microplaqueta para desenvolver um dispositivo microfluidic da pulmão-em-um-microplaqueta que reproduzisse o estrutural importante, mecânico, e as propriedades funcionais do alveolar-capilar humano do pulmão conectassem. No estudo, uma membrana flexível feita do siloxane do polydimethyl (PDMS) foi revestida com as proteínas do ECM. Um lado da membrana foi cultivado com pilhas epiteliais alveolares e o outro lado da membrana foi cultivado com pilhas endothelial microvascular pulmonaas, a fim observar a resposta celular a uma infecção bacteriana das pilhas pulmonaas e aos nanoparticles do silicone. Os resultados revelaram que este dispositivo da microplaqueta poderia reconstituir um número de funções fisiológicos que são consideradas em um pulmão vivo inteiro.

Similarmente, Toh desenvolveu e outros um sistema tridimensional da fígado-em-um-microplaqueta para o uso em estudos do hepatotoxicity. A microplaqueta foi projectada para testar in vitro a toxicidade da droga preservando a função sintética e metabólica dos hepatocytes. O estudo demonstrou que os dados obtidos podem igualmente ajudar em prever in vivo a toxicidade.

Recentemente, Gallego-Pérez desenvolveu e outros uma bolacha de silicone tòpica aplicada (com aproximadamente 500 nanochannels largos do nanômetro) para o transfection in situ do tecido da pele nos ratos. A bolacha de silicone foi combinada com um eléctrodo que fosse injectado intradermally. Os plasmídeo do ADN foram conduzidos nas pilhas epiteliais pulsando com o 250v em 10 intervalos da Senhora. Este método rendeu entre uma maior expressão genética de 50 a 250 dobras do que o método maioria padrão do electroporation. Além, este estudo observou que o dispositivo produziu as vesículas extracelulares que contêm o ADN e o RNA de mensageiro complementares das pilhas de alvo que igualmente conduziram à expressão do transgene às pilhas vizinhas.

Vantagem de TNT sobre tecnologias do Transfection da corrente in vivo

A entrega do gene por vírus e por métodos convencionais do electroporation do volume do tecido é altamente estocástica. Além disso, estes métodos podiam igualmente ter efeitos adversos tais como reacções inflamatórios e morte celular. Em comparação, TNT é um método reprogramming simples, não invasor, focalizado, e mais seguro que actua a nível da único-pilha e não exige nenhum procedimento laboratório-baseado como na terapia de célula estaminal.

Aplicações

Independentemente das estratégias reprogramming ADN-baseadas, TNT tem aplicações em reprogramming, modulação e editar do gene, e mais oligoRNA-negociados.

TNT é igualmente muito útil no diagnóstico e no tratamento do cancro. Usando apenas alguns mililitros do sangue ou da saliva, os cientistas podem detectar a presença de pilhas ou de moléculas de circulação do tumor indicativas do cancro, desse modo ajudando na avaliação da terapia ou da cirurgia apropriada.

Além do que os micro dispositivos bio-inspirados que são uma alternativa barata aos estudos animais e clínicos, estes dispositivos têm a capacidade para aumentar a capacidade de modelos da cultura celular. Daqui, TNT guardara um futuro prometedor em estudos da revelação da droga e da toxicologia humana.

Fontes

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Last Updated: Sep 18, 2018

Deepthi Sathyajith

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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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