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Gruppo di collaborazione per determinare i meccanismi che provocano i traumi cranici traumatici dovuto le onde d'urto

Quasi 300.000 soldati hanno ritornato da servizio nell'Irak e da Afghanistan con i sintomi dei traumi cranici traumatici dovuto le onde d'urto di fischio. Tali lesioni vanno spesso non trattate perché sono inosservate dalle scansioni di cervello malgrado la presenza dei sintomi.

Michael Cho, professore e presidenza dell'università del Texas all'instituto della bioingegneria di Arlington, piombo un gruppo di collaborazione con i ricercatori all'Old Dominion University, alla Purdue University ed all'istituto di ricerca di UTA determinare per la prima volta in tempo reale i meccanismi che causano questi sintomi.

Il lavoro è costituito un fondo per da un nuovo triennale, dalla concessione $1,24 milioni dall'ufficio del dipartimento navale della prestazione di Warfighter della ricerca e cambierà il modo che medici cercano i traumi cranici subiti nella battaglia. Cho ha attribuito a Timothy Bentley dell'ufficio della ricerca navale with la fornitura della comprensione che ha aiutato sicuro il premio per UTA.

Cho ha unito il UTA nel marzo 2015 come il Alfred R. e presidenza di Janet H. Potvin Endowed in bioingegneria, seguente una carriera distinta nella ricerca alla facoltà di medicina di Harvard ed all'università dell'Illinois, Chicago. È un collega dell'istituto americano per assistenza tecnica medica e biologica. Precedentemente ha ricevuto una concessione $1 milione dal ONR per studiare le simili cause del trauma cranico traumatico.

Duane Dimos, vice presidente di UTA per la ricerca, ha detto che Cho è una guida nel fuoco aumentante dell'università sull'innovazione di scienza di salubrità e nella ricerca che avanza la salubrità e lo stato umano, un tema di memoria della pianificazione strategica 2020: Soluzioni stampate in neretto | Impatto globale. L'università anche Jon recentemente nominato Weidanz, un immunologo con competenza nei prodotti di sistema diagnostico e di trattamento del cancro, come vice presidente del socio per ricerca e professore di biologia per rinforzare la sua spinta di scienza di salubrità.

“il UTA lungamente ha avuto una reputazione per eccellenza nella bioingegneria e nelle scienze di salubrità ed i nostri docenti hanno indicato un interesse aumentante negli studi del cervello. Il lavoro di collaborazione del Dott. Cho con altre istituzioni eccezionali è l'ultimo esempio eccezionale della nostra direzione nella ricerca in questa zona critica,„ Dimos ha detto. “La nostra nuova scienza di $70-million, costruendo l'innovazione e l'edilizia della ricerca pianificazione e destinanda per accomodare ed incoraggiare questo genere di collaborazione pluridisciplinare e per piombo alle nuove scoperte.„

Per il suo progetto più recente, Cho ha spiegato che il viaggio di onde d'urto più velocemente della velocità del suono e un soldato che è protetto fisicamente buono da frammenti di proiettile in un fischio non è protetti dall'onda d'urto. Il cervello è particolarmente suscettibile di danno dalle onde d'urto, ha detto.

Gli scienziati sospettano che il trauma cranico dalle onde d'urto potrebbe essere provocato dal microcavitation. Come le bolle che si formano quando l'elica di un sottomarino fila -- conosciuto come cavitazione -- le onde d'urto formano le bolle minuscole, o il microcavitation, nel cervello. Queste bolle pressurizzate creano la forza tremenda quando sprofondano, che possono danneggiare il tessuto cerebrale in cui sono contenute.

Quando tali bolle si formano nel cervello, egualmente probabilmente compaiono in vasi sanguigni del cervello e potenzialmente pregiudicano la barriera ematomeningea. La barriera semipermeabile delle celle endoteliali strettamente imballate all'interno dei capillari permette che alcune molecole attraversino dalla circolazione sanguigna al cervello ma ai blocchi il trasferimento di molti altri.

Se la sangue-cervello-barriera è danneggiata dal microcavitation, l'integrità meccanica e strutturale della barriera ematomeningea probabilmente è compromessa, che può essere uno dei meccanismi più critici da cui i traumi cranici si presentano.

La prova sperimentale indica che il danno causato dal microcavitation misura meno di 1 millimetro attraverso, che è limiti esterni delle capacità della rappresentazione della corrente in vivo, in modo dalle scansioni di cervello tipiche non possono individuare il danno.

Cho userà i sistemi di microcavitation messi a punto da Shu Xiao a ODU come pure metodi della rappresentazione e la tecnologia multimodali di microfabbricazione per riflettere le risposte cellulari e sottocellulari indotte dalle onde d'urto e microcavitation nei modelli tessuto-costruiti del tessuto cerebrale e la sangue-cervello-barriera in tempo reale.

“Le micro bolle sono state osservate in un modello fantasma della testa, ma mai in un cervello reale. Poiché questo è un sistema determinato che possiamo seguire in tempo reale, possiamo seguire gli effetti del microcavitation e studiare i meccanismi molecolari che sono responsabili del danneggiare le cellule cerebrali,„ Cho ha detto.

“Sappiamo che i sintomi sono là, ma non stanno indirizzandi perché non conosciamo la causa. Se possiamo vedere che la sangue-cervello-barriera è danneggiata, possiamo forse cominciare a contemplare le strategie cliniche per trattare la causa.„

Il Vinay Abhyankar di UTARI creerà un vaso sanguigno microfabricated e biomimetic che imiterà la sangue-cervello-barriera per verificare e convalidare l'ipotesi che il microcavitation può causare a dispersione là.

Abhyankar potrà controllare la dispersione nel vaso sanguigno biomimetic come pure i tipi di molecole che possono passare da parte a parte. Cho userà i modelli differenti per vedere se la sangue-cervello-barriera è danneggiata, quindi invia la sua ricerca a Jeff Varner a Purdue affinchè gli studi di calcolo predica l'attivazione delle vie molecolari potenziali di segnalazione.

Oltre agli studi del meccanismo sulle lesioni smussate del tessuto cerebrale della forza, la ricerca di Cho mette a fuoco su assistenza tecnica del tessuto della cellula staminale e sulla biomeccanica cellulare.

Il finanziamento totale di Cho come ricercatore principale è più di $8 milioni dalle agenzie quali gli istituti della sanità nazionali, il Dipartimento per l'energia di Stati Uniti e l'ufficio della ricerca navale. È stato costituito un fondo per più di $1,2 milioni come co-PI per parecchie altre concessioni, compreso un quinquennale, il premio $4 milioni dal cuore nazionale, il polmone e l'istituto di sangue. Ha pubblicato più di 200 documenti del giornale, atti di conferenza ed estratti.

Khosrow Behbehani, decano della facoltà di ingegneria del UTA, ha lodato lo studio pionieristico di Cho delle cause dei traumi cranici traumatici. “Il Dott. Cho ha un registro provato nel realizzare la ricerca approfondita. È alla prima linea dello studio sui traumi cranici in relazione con il combattimento ed il suo lavoro aiuterà lo sviluppo di trattamenti più efficaci per i nostri soldati feriti,„ Behbehani ha detto.

Source:

University of Texas at Arlington