Gli ingegneri Biomedici sviluppano i vasi sanguigni artificiali capaci della crescita presso il destinatario

In un nuovo studio approfondito piombo dall'Università di ingegneri biomedici di Minnesota, i vasi sanguigni artificiali bioengineered in laboratorio ed impiantato in agnelli da latte sono capaci della crescita presso il destinatario. Se confermato in esseri umani, questi nuovi innesti dell'imbarcazione impedirebbero l'esigenza degli ambulatori ripetuti in alcuni bambini con i difetti congeniti del cuore.

Lo studio è stato pubblicato oggi nelle Comunicazioni della Natura del giornale.

Una di più grandi sfide in bioingegneria dell'imbarcazione sta progettando un'imbarcazione che si svilupperà con il suo nuovo proprietario.

In questo studio, l'Università di Dipartimento di Minnesota del Professor Robert Tranquillo di Assistenza Tecnica Biomedica ed i suoi colleghi hanno generato i tubi imbarcazioni imbarcazione nel laboratorio dalle cellule epiteliali di un donatore postnatale e poi hanno rimosso le celle per minimizzare la probabilità del rifiuto. Ciò egualmente significa che le imbarcazioni possono essere memorizzate ed impiantate quando sono necessarie, senza l'esigenza della crescita su misura delle cellule del destinatario. Una Volta impiantato in un agnello, il tubo poi repopulated dalle proprie celle del destinatario permettendo che si sviluppi.

“Questo potrebbe essere la prima volta abbiamo un materiale “disponibile immediatamente„ che medici possono impiantare in un paziente e può svilupparsi nell'organismo,„ Tranquillo ha detto. “In futuro, questo potrebbe potenzialmente significare una chirurgia invece di cinque o più ambulatori che alcuni bambini con i difetti del cuore hanno prima dell'età adulta.„

Per sviluppare il materiale per questo studio, i ricercatori hanno combinato le celle di pelle di montone in un materiale del tipo di gelatina, chiamato fibrina, sotto forma di tubo e poi ritmico hanno pompato in sostanze nutrienti necessarie per la crescita delle cellule facendo uso di un bioreattore per fino a cinque settimane. Il bioreattore di pompaggio ha fornito entrambi i sostanze nutrienti e “esercizio„ per rinforzare ed irrigidire il tubo. Il bioreattore, sviluppato con Zeeshan Syedain, un socio di ricerca senior nel laboratorio di Tranquillo, era una componente chiave di sviluppare l'imbarcazione bioartificial per essere più forte di un'arteria indigena in modo da non interromperebbe il paziente.

I ricercatori poi hanno usato i detersivi speciali per lavare via tutte le celle delle pecore, lascianti una matrice senza cellula che non causa la reazione immune una volta impiantata. Quando l'innesto dell'imbarcazione ha sostituito una parte dell'arteria polmonare in tre agnelli a cinque settimane dell'età, le imbarcazioni impiantate presto sono state popolate dalle proprie celle degli agnelli, inducenti l'imbarcazione a piegare la sua forma ed a svilupparsi insieme al destinatario fino all'età adulta.

“Che Cosa è importante è che quando l'innesto è stato impiantato nella pecora, le celle repopulated la matrice del tubo del vaso sanguigno,„ Tranquillo ha detto. “Se le celle non fanno repopulate l'innesto, l'imbarcazione non può svilupparsi. Ciò è il matrimonio perfetto fra assistenza tecnica del tessuto e medicina a ricupero in cui il tessuto si sviluppa in laboratorio e poi, dopo l'impianto del tessuto decellularized, i trattamenti naturali dell'organismo beneficiario gli rende un tessuto vivente ancora.„

A 50 settimane dell'età, l'innesto del vaso sanguigno della pecora aveva aumentato 56 per cento di diametro e la quantità di sangue che potrebbe essere pompata tramite l'imbarcazione ha aumentato 216 per cento. La proteina del collageno egualmente aveva aumentato 465 per cento, provanti che l'imbarcazione soltanto non aveva allungato ma realmente si era sviluppata. Nessun effetto contrario quali la coagulazione, l'imbarcazione che limita, o la calcificazione è stato osservato.

“Abbiamo veduto che la crescita e nessuno di cattive cose sono accaduto,„ Tranquillo ha detto. “I risultati sono molto incoraggianti.„

Tranquillo ha detto che il punto seguente sta parlando con medici per determinare la possibilità di richiesta dell'approvazione da Food and Drug Administration (FDA) per i test clinici umani tra qualche anno.

Sorgente: Università di Istituto Universitario di Minnesota di Scienza e di Assistenza Tecnica

Source:

University of Minnesota College of Science and Engineering