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Le professeur de bureau d'études d'UD reçoit la concession de NIH pour accélérer l'étude de la fibrose de poumon

Professeur d'Université du Delaware avril Kloxin a été attribué à les instituts nationaux de New de directeur Innovator Award du haut risque des fonds commun de NIH, le programme de recherche de la santé (NIH) de Haut-Récompense, qui appuie des propositions de recherche hautement novatrices.

Avec cette récompense de cinq ans de concession, Kloxin vise à développer les matériaux et les outils de la deuxième génération pour accélérer la recherche dans la Fibrose pulmonaire idiopathique - ; un incurable, maladie mortelle qui laisse des gens avec la respiration de difficulté et le poumon graduel marquant.

Problème insurmontable de la fibrose de poumon

Kloxin, professeur centennal de développement de la vie professionnelle du bureau d'études chimique et biomoléculaire et professeur agrégé des matériaux scientifique et technique, est l'un de 60 chercheurs de l'autre côté du pays qui a reçu des 2019 New Innovator Award de NIH directeurs. Cette récompense supporte la recherche exceptionnellement novatrice des premiers chercheurs de carrière qui sont dans un délai de 10 ans de leur degré final ou implantation clinique et n'ont pas encore reçu une concession de projet de recherche ou la concession équivalente de NIH.

« J'ai été honoré juste pour être considéré - ; pour être sélecté réellement était une surprise grande, » a dit Kloxin.

Travaux d'organisme de recherche de Kloxin à la surface adjacente entre le bureau d'études, les matériaux et la biologie et les objectifs pour pousser les inducteurs multiples vers l'avant dans le modèle et l'application des outils moléculaires neufs. Kloxin emploiera ses compétences pour découvrir des analyses au sujet du problème insurmontable de la Fibrose pulmonaire idiopathique, qui affecte plus de 3 millions de personnes mondial. Environ deux-tiers de patients présentant cette maladie meurent dans un délai de cinq ans de diagnostic, et tandis que les demandes de règlement pharmaceutiques existantes pour la fibrose de poumon peuvent ralentir la maladie, il n'y a aucun remède. En dépit de ses effets dévastateurs, les causes de la Fibrose pulmonaire idiopathique sont encore indéterminées.

Une des choses qui motive le travail est qu'il y a de compréhension limitée au sujet des causes sous-jacentes de la fibrose idiopathique de poumon, cet événement essentiellement excessif de cicatrisation qui continue juste à propager et accumuler le tissu de cicatrice dans les poumons. Là comprend réellement peu chez l'homme au sujet de pourquoi cela se produit et de la façon l'arrêter.

Professeur avril Kloxin, Université du Delaware

Il est notoirement difficile étudier la Fibrose pulmonaire idiopathique, qui est une raison qu'elle n'est pas bonne comprise. Les systèmes modèles existants, tels que des modèles animaux, ne captent pas les complexités de la maladie humaine. Si de meilleurs systèmes pour étudier cette maladie existaient, les experts médicaux pourraient développer des stratégies plus efficaces de prévention et des demandes de règlement de sauvetage pour des patients.

Kloxin planification pour employer les matériaux synthétiques pour concevoir un système modèle de pointe pour la Fibrose pulmonaire idiopathique, une qui imite le tissu de poumon humain plus attentivement que les modèles existants. Ceci permettra à elle et à d'autres chercheurs de glaner des analyses neuves au sujet de la façon dont la fibrose de poumon se développe et éventuel, comment elle pourrait être évitée et traitée.

Particulièrement, Kloxin développe un modèle dynamique et en trois dimensions de Co-culture de la Fibrose pulmonaire idiopathique. Utilisant les matériaux synthétiques, il imitera la matrice extracellulaire qui entoure des cellules. Puis, Kloxin étudiera comment des changements des cellules environnantes de micro-environnement telles que les cellules de fibroblastes, épithéliales et inflammatoires - ; de la plus haute importance au début et à l'étape progressive de la fibrose - ; affecte leur tendance vers les réactions qui introduisent la fibrose. Les informations collectées seront comparées aux modèles précliniques et aux caractéristiques humaines.

Pour découvrir ce qui induit la fibrose, objectifs de Kloxin pour développer les systèmes de journaliste qui indiquent ce qui, à un niveau génétique, fait renverser une cellule individuelle dans la cicatrisation une condition et comment ce procédé pourrait être renversé. Il planification également pour découvrir des analyses moléculaires neuves au sujet des différences des sexes dans la Fibrose pulmonaire idiopathique, qui frappe plus de mâles que des femelles.

Les résultats de cette recherche ont pu avoir des implications pour la prévention et la demande de règlement non seulement de la Fibrose pulmonaire idiopathique, mais également d'autres maladies fibrotiques.

« Les cinq années à venir seront réellement une frontière neuve entière pour nous, » a dit Kloxin.

Kloxin avait pensé aux voies de relever les défis liés à étudier l'affection pulmonaire depuis ses jours en tant qu'associé post-doctoral à l'université du Colorado, Boulder à partir de 2009 à 2011. Là, il a étudié comment des cellules dans le poumon qui sont responsables de la régénération sont affectées par les environnements les entourant. Il a constaté que les effets étaient plus complexes qu'il a jamais imaginé.

Presque une décennie plus tard, Kloxin est encore curieux au sujet de la cicatrisation dans des poumons - ; et déterminé à répondre à certaines des questions qui ont été gêner son et d'autres.

« Quand je suis venu ici pour commencer mon propre laboratoire à UD, j'ai commencé à penser : Ce qui d'autres aspects du poumon ne sont pas bons compris ? » il a dit. « J'ai commencé à creuser dedans à la fibrose de poumon, et j'ai pensé qu'il pourrait y a une opportunité d'utiliser certains des outils que nous avons eus et les augmenter davantage pour qu'essayer comprenne pas la régénération de poumon ou le développement de poumon, qui font partie de ce que j'essayais d'avoir des outils pour chez le Colorado, mais de penser maintenant à l'affection pulmonaire au lieu. »

Pour Kloxin, ces problèmes provocants motivent hautement.

« Je suis attiré à la complexité des systèmes biologiques et comme pour effectuer les choses qui aident à résoudre des problèmes complexes, » a dit Kloxin. « Comme techniciens, nous restons pour avoir une vision unique sur ces systèmes complexes et puis pour pouvoir produire des outils pour aider à réduire en bas d'une partie de cette complexité et à fournir des analyses. »

L'étudiant au doctorat Samantha Cassel de génie chimique aidera Kloxin avec ce projet. Kloxin fonctionnera également avec plusieurs collaborateurs à d'autres universités et centres médicaux ainsi qu'au sein de l'Université du Delaware. Dans UD, Kloxin planification pour collaborer avec deux autres techniciens qui étudient le tissu et la maladie de poumon : Cathy Fromen, un professeur adjoint du bureau d'études chimique et biomoléculaire, et Jason Gleghorn, un professeur adjoint de génie biomédical. Kloxin fonctionnera également avec Wilfred Chen, professeur de godet du génie chimique, qui se spécialise en livrant l'ADN conçu aux cellules.

« Une des choses que j'aime au sujet d'être à UD est que c'est un environnement si collégial et de collaboration et que nous pouvons travailler ensemble pour résoudre de grands problèmes, » a dit Kloxin.

Une histoire de l'excellence dans les biomatériaux

Kloxin a atteint la renommée internationale dans le domaine des biomatériaux. Plus tôt cette année, il a été sélecté par le bureau de rédaction de la Science de biomatériaux, un tourillon publié par la société royale de la chimie, pour le poste d'assistant de la Science de 2019 biomatériaux, un poste d'assistant annuel qui honore un chercheur de tôt-carrière pour leur cotisation significative à l'inducteur de biomatériaux.

Kloxin a présenté sa conférence à une séance spéciale de la 30ème conférence annuelle de la société européenne pour des biomatériaux, retenue septembre 9-13, 2019, à Dresde, l'Allemagne.

« C'était une opportunité unique de partager notre travail avec un public neuf, » il a dit. Kloxin a décrit ses anciens travaux utilisant des peptides - ; courtes séquences d'acides aminés - ; pour développer des structures de multiscale dans les matériaux synthétiques, permettant aux matériaux d'améliorer l'imitateur ceux trouvés en tissus humains.

La protéine la plus répandue dans le fuselage, collagène, forme les fibrilles appelées de longs, minces filaments, qui affectent l'interaction entre les cellules. Ces fibrilles se réunissent dans les fibres câble câble qui effectuent des tissus dans votre peau, muscles, coeur, et beaucoup d'autre partie intense et souple.

Les matériaux synthétiques qui se réunissent comme le collagène pourraient être hautement utiles aux chercheurs médicaux qui étudient les maladies des tissus humains innombrables. Pour un, les tissus synthétiques pourraient atténuer le problème de la variabilité de lot-à-lot qui peut entraver beaucoup de chercheurs qui emploient des échantillons de collagène moissonnés du tissu.

« Il y a beaucoup de gens qui travaillent avec du collagène moissonné des tissus qui font des choses réellement fraîches avec lui et seraient excités pour avoir des solutions de rechange qui mèneraient à moins de variabilité de lot-à-lot, » ont dit Kloxin. Ceci permettrait à ces chercheurs de poser différentes questions sur la façon dont les propriétés mécaniques séparé des caractères indicateurs biochimiques fournissent des signes aux cellules, il a dit.

Cependant, les versions synthétiques du collagène type ne se réunissent pas dans de longues fibrilles comme la protéine naturelle fait. Ceux qui font ne sont pas souvent assez stables pour supporter la culture cellulaire révise nécessaire pour conduire la recherche appropriée.

Kloxin avait travaillé à une solution. « Nous présentons une approche pour verrouiller cela structure assemblée de ces peptides qui collagène imitateur dans la place, fournissant si tout va bien quelques outils neufs avec lesquels les gens peuvent étudier des cellules, » a dit Kloxin.