La technologie de oxyde-relâchement nitrique montre le potentiel de réduire la période curative des ulcères de pied diabétique

Les ulcères de pied diabétique peuvent reprendre à 150 jours pour guérir. Une équipe de génie biomédical veut le ramener à 21 jours.

Ils planification pour relâcher le temps curatif en amplifiant ce que le fuselage fait déjà naturellement : établissez les couches du tissu neuf pompées par l'oxyde nitrique. Dans les patients présentant le diabète, la production nuie d'oxyde nitrique diminue le pouvoir curatif des cellules de la peau et les centres pour la lutte contre la maladie signale que 15 pour cent d'Américains vivant avec du diabète de type II luttent avec dur-à-guérissent des ulcères de pied. Cependant, simplement le pompage de l'oxyde nitrique n'est pas forcément meilleur. Le régime à long terme des chercheurs techniques d'université du Michigan est de produire les pansements riches en oxyde nitriques qui règlent le desserrage chimique selon les conditions de cellules.

Pour faire cela, ils d'abord doivent figurer que se passe-t-il avec de l'oxyde nitrique en cellules de la peau. L'évaluation de l'oxyde nitrique dans des conditions diabétiques et normales en cellules cutanées humaines de fibroblaste est le centre du papier en retard de l'équipe, cette semaine publiée en sciences médicales.

La stat de diabète de l'Organisation Mondiale de la Santé, ulcères internationaux de fédération de diabète, des « de pied diabétique et de leur récidive » dans New England Journal de médicament, et « a avancé des traitements biologiques pour des ulcères de pied diabétique » dans les archives de la dermatologie indique les chercheurs de défi dans cette face d'inducteur :

  • 1,5 millions de morts mondial en 2012
  • 425 millions de personnes mondiaux vivent avec du diabète
  • 15 pour cent ou plus vivent avec des ulcères de pied diabétique
  • 2,5 fois plus vraisemblablement de mourir
  • 90-150 jours à guérir
  • $176 milliards dépensés aux États-Unis chaque année sur le diabète

Symphonie communiqué par les cellules de complexité

Megan Frost est la présidence intérimaire du service de la cinésiologie et de la physiologie intégratrice ainsi que d'un professeur agrégé de génie biomédical et d'un professeur agrégé filiale de scientifique et technique de matériaux. Il dirige un laboratoire polymère de biomatériaux au tech du Michigan où il travaille à la technologie de oxyde-relâchement nitrique.

« L'oxyde nitrique est un produit chimique curatif puissant, mais on ne le cense pas être maladroit, » Frost dit. « Nous regardons les profils des cellules en bonne santé et diabétiques pour trouver une voie plus diversifiée de récupérer le fonctionnement de blessure. »

Pendant qu'une blessure guérit, trois types de cellules de la peau interviennent. Les macrophages sont les premiers répondeurs--et les cellules le plus largement étudiées--cela obtiennent dans un délai de 24 heures des dégâts. Ensuite, les fibroblastes obtiennent, qui sont comme les techniciens du fuselage. Ils aident à établir la matrice extracellulaire qui le rend possible aux prochaines cellules, keratinocytes, pour entrer et pour faire le lourd-levage et la reconstruction.

La « cicatrisation est un symphonie complexe et communiqué par les cellules des événements, progressant par une suite de prévisible et les étapes superposantes, » le Frost et son équipe écrivent en leur papier des sciences médicales. Quand n'importe quelle partie de cet orchestre est hors d'air, toutes les chutes de processus plates. Les fibroblastes, qui aussi bien ne sont pas étudiés comme macrophages dans le processus de guérison, sont un instrument principal et des études de passé ont montré que leur réaction différée dans les patients présentant le diabète peut être un facteur important dans le temps curatif lent.

Oxyde nitrique contre le nitrite

C'est où l'oxyde nitrique intervient, un genre de métronome chimique pour obtenir le procédé de nouveau dans le bon rythme. Mais l'orchestre cutané du fuselage n'est pas aussi simple--juste en tant que jeu d'un métronome plus fort et plus fort ne va pas forcément effectuer le calage d'un musicien s'améliorer, l'inondation qu'une blessure avec de l'oxyde nitrique n'est pas un remède tout.

« La vieille approche est d'ajouter l'oxyde nitrique et se reposer de retour pour voir si cela fonctionne, » Frost dit. « Ce qui nous trouvons est qu'il n'est pas asse'à appliquer et partir ; nous devons maintenir des languettes sur combien oxyde nitrique coûte réellement nécessaire. »

Un grand problème que Frost et son adresse d'équipe est comment l'oxyde nitrique est mesuré en premier lieu. Substituts de pratique courante mesurant le nitrite pour l'oxyde nitrique--un contact fallacieux, Frost dit, parce que le nitrite est un dérivé sans la signature de temps. Tandis qu'il est plus facile mesurer nitrite stable, par lui-même il ne peut pas transmettre par relais l'état curatif en temps réel comme les niveaux d'oxyde nitrique peuvent.

Ainsi, le laboratoire de Frost a établi un dispositif de oxyde-mesure nitrique pour leur étude à la main. Cela représente un défi puisqu'il signifie que prenant des mesures est beaucoup plus dur, qui limite la taille d'ensemble de données, mais Frost a une convention avec Zysense, LLC de profiler la construction et de produire les dispositifs commerciaux de mesure d'oxyde nitrique qui amélioreraient leur recherche.

Prochaines opérations

La collaboration est une partie fondamentale du procédé de conception technique. Pour établir un pansement d'oxyde nitrique avec le pouvoir curatif personnalisé, l'équipe planification pour travailler ensuite avec le système de santé HAUT de transport pour recueillir des échantillons de cellules provenant des patients locaux. En augmentant leurs échantillons de cellules--et s'appliquant le tech aux patients du monde réel--l'équipe continuera à élargir leur base de données tout en approfondissant leur connaissance des mécanismes d'oxyde nitrique.

Dans quelques années, ils planification pour avoir un prototype fonctionnant de pansement, un qui cesse les proxys maladroits de nitrite et les vidages mémoire d'oxyde nitrique. Au lieu de cela, les patients traitant des ulcères de pied diabétique verront une lumière à l'extrémité du tunnel beaucoup plus tôt que la moitié par année ou plus--le pansement de oxyde-relâchement nitrique a pu aider à guérir une des maladies les plus dures de la santé en moins d'un mois.