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Équipe de collaboration pour déterminer les mécanismes qui entraînent des lésions cérébrales traumatiques dues aux ondes de choc

Presque 300.000 soldats sont retournés du service en Irak et en Afghanistan avec des sympt40mes des lésions cérébrales traumatiques dues aux ondes de choc de souffle. De telles blessures vont souvent non traitées parce qu'elles sont non détectées par des échographies de cerveau en dépit de la présence des sympt40mes.

Michael Cho, professeur et présidence de l'Université du Texas au service de la bio-ingénierie d'Arlington, aboutit une équipe de collaboration avec des chercheurs à la vieille université de dominion, à l'Université de Purdue et à l'institut de recherches d'UTA à déterminer pour la première fois en temps réel les mécanismes qui entraînent ces sympt40mes.

Le travail est financé par un de trois ans neuf, la concession $1,24 millions du bureau du service naval de rendement de Warfighter de recherches et changera la voie que les médecins recherchent des lésions cérébrales subies dans le combat. Cho a attribué Timothy à Bentley du bureau de la recherche navale fournir l'analyse que sécurisé aidé la récompense pour UTA.

Cho a joint UTA en mars 2015 en tant que l'Alfred R. et présidence de Janet H. Potvin Endowed en bio-ingénierie, suivant une carrière distinguée dans la recherche à la Faculté de Médecine de Harvard et à l'Université de l'Illinois, Chicago. Il est un camarade de l'institut américain pour le bureau d'études médical et biologique. Il précédemment a été attribué une concession $1 millions de l'ONR pour vérifier les causes assimilées de la lésion cérébrale traumatique.

Duane Dimos, vice-président d'UTA pour la recherche, a dit que Cho est un chef dans l'orientation croissante de l'université sur l'innovation de la science de santé et la recherche qui avance la santé et l'état humain, un thème de faisceau du régime stratégique 2020 : Solutions grasses | Choc global. L'université Jon récent désigné également Weidanz, un Immunologue avec des compétences dans la diagnose et des produits thérapeutiques de cancer, comme vice-président d'associé pour la recherche et le professeur de la biologie pour renforcer sa butée de la science de santé.

« UTA a longtemps eu une réputation pour l'excellence dans la bio-ingénierie et les sciences de santé, et nos membres de la faculté ont montré un intérêt croissant pour des études de cerveau. Le travail de collaboration de M. Cho's avec d'autres institutions en suspens est le dernier exemple en suspens de notre commandement dans la recherche dans cet endroit critique, » Dimos a dit. La « notre Science neuve de $70-million, concevant l'innovation et la construction de recherches planification et est conçue pour faciliter et encourager ce genre de collaboration pluridisciplinaire et pour mener aux découvertes neuves. »

Pour son projet plus récent, Cho a expliqué que la course d'ondes de choc plus rapidement que la vitesse du son, et un soldat qui est matériel bon protégé contre le shrapnel dans un souffle n'est pas protégée contre l'onde de choc. Le cerveau est particulièrement susceptible des dégâts des ondes de choc, il a dit.

Les scientifiques soupçonnent que la lésion cérébrale des ondes de choc pourrait être provoquée par microcavitation. Comme les bulles qui forment quand le propulseur d'un sous-marin tourne -- connu comme cavitation -- les ondes de choc forment les bulles minuscules, ou le microcavitation, dans le cerveau. Ces bulles pressurisées produisent la force énorme quand elles s'effondrent, qui peuvent endommager le tissu cérébral en lequel elles sont contenues.

Quand de telles bulles forment dans le cerveau, elles apparaissent également vraisemblablement dans des vaisseaux sanguins de cerveau et affectent potentiellement la barrière hémato-encéphalique. Le barrage semi-perméable des cellules endothéliales fortement bourrées dans les capillaires permet à quelques molécules de croiser de la circulation sanguine au cerveau mais aux cases le transfert d'on d'autres.

Si la barrière hémato-encéphalique est endommagée par microcavitation, l'intégrité mécanique et structurelle du barrage hématoméningé est vraisemblablement compromise, qui peut être l'un des mécanismes les plus critiques par lesquels les lésions cérébrales se produisent.

La preuve expérimentale indique que les dégâts provoqués par microcavitation mesurent moins de 1 mm à travers, qui est des limites extérieures des capacités de représentation de courant in vivo, ainsi les échographies de cerveau particulières peuvent ne pas trouver les dégâts.

Cho emploiera des systèmes de microcavitation développés par Shu Xiao à ODU ainsi qu'à techniques d'imagerie et à technologie multimodales de microfabrication pour surveiller des réactions cellulaires et subcellulaires induites par des ondes de choc et microcavitation dans les modèles tissu-conçus du tissu cérébral et de la barrière hémato-encéphalique en temps réel.

« On a observé des bulles micro dans un modèle fantôme de la tête, mais jamais dans un cerveau réel. Puisque c'est un système individuel que nous pouvons suivre en temps réel, nous pouvons suivre les effets du microcavitation et étudier les mécanismes moléculaires qui sont responsables d'endommager des cellules du cerveau, » Cho a dit.

« Nous savons que les sympt40mes sont là, mais ils ne sont pas adressés parce que nous ne connaissons pas la cause. Si nous pouvons voir que la barrière hémato-encéphalique est endommagée, nous pouvons peut-être commencer à contempler des stratégies cliniques pour traiter la cause. »

Vinay Abhyankar d'UTARI produira un vaisseau sanguin microfabricated et biomimetic qui imitera la barrière hémato-encéphalique pour évaluer et valider l'hypothèse que le microcavitation peut entraîner à fuite là.

Abhyankar pourra vérifier la fuite dans le vaisseau sanguin biomimetic, ainsi que les types de molécules qui peuvent réussir. Cho emploiera différents modèles pour voir si la barrière hémato-encéphalique est endommagée, alors envoie sa recherche à Jeff Varner chez Purdue pour que les études de calcul prévoient l'activation des voies moléculaires potentielles de signalisation.

En plus des études de mécanisme des blessures épointées de tissu cérébral de force, la recherche de Cho se concentre sur le bureau d'études de tissu de cellule souche et la biomécanique cellulaire.

Le financement total de Cho en tant qu'investigateur principal est plus de $8 millions des agences telles que les instituts de la santé nationaux, le Département de l'énergie des États-Unis et le bureau de la recherche navale. Il a été financé pour plus de $1,2 millions comme Co-PI pour plusieurs autres concessions, y compris un de cinq ans, la récompense $4 millions du coeur national, le poumon et l'institut de sang. Il a les plus de 200 papiers publiés de tourillon, les résolutions de conférence et les résumés.

Khosrow Behbehani, doyen de l'université de l'ingéniérie d'UTA, a glorifié l'étude de lancement de Cho des causes des lésions cérébrales traumatiques. « M. Cho a une expérience professionnelle prouvée en exécutant la recherche d'inauguration. Il est au premier rang de l'étude des lésions cérébrales liées au combat, et son travail aidera le développement de plus de traitements efficaces pour nos soldats blessés, » Behbehani a dit.

Source:

University of Texas at Arlington