Les chercheurs développent une voie neuve d'effectuer des matériaux d'os-remontage

Une manière dont neuve d'effectuer des matériaux d'os-remontage autour de tient compte pour que les cellules se développent et à l'intérieur de elles a été développée par des chercheurs à l'université de Birmingham.

L'équipe a adopté un chemobrionics appelé d'approche nouvelle, dans lequel des composantes chimiques sont controllably pilotées pour réagir ensemble des voies spécifiques, activant l'en kit des structures inspirées par bio compliquées.

Les scientifiques ont observé la première fois ces jardins chimiques de ` réaliste il y a' plusieurs centaines d'années, mais l'intérêt renouvelé récent pour l'inducteur du chemobrionics a vu des chercheurs employant ces techniques pour concevoir les matériaux neufs au micro et au nanoscale.

Les chercheurs de Birmingham se sont mis à les explorer si le chemobrionics pourrait également être armé pour des applications biotechnologiques.

L'auteur important Erik Hughes, de l'école du génie chimique à l'université de Birmingham, explique :

Nous nous sommes mis à vérifier si le chemobrionics pourrait être employé pour former les architectures qui sont chimiquement et structurellement assimilé à l'os humain. Une fois qu'une méthode de produire de telles structures est déterminée, le prochain pas en avant naturel est d'évaluer si les matériaux chemobrionic peuvent fournir les cadres idéaux pour la régénération osseuse. »

L'équipe a employé un gel calcium-chargé posé sous une solution de phosphate, et suivi à élever de longs tubes de cavité de micro-échelle du matériau de hydroxyapatite qui est assimilé en composition à l'os naturel. La hydroxyapatite est utilisée généralement comme matériau de substitut osseux, mais elle est type fabriquée car une poudre ou comme case dure, qui puis les besoins d'être formé avec une transformation plus ultérieure.

Les différentes structures développées par l'équipe de Birmingham sont environ aussi épaisses comme boucle des cheveux. Ces tubes possèdent des caractéristiques distinctives, y compris les surfaces poreuses qui introduisent des interactions avec des cellules. Publié en la Science de biomatériaux de catégorie soutien du renforcement, l'étude explique la similitude des tubes à plusieurs des structures trouvées en tissu osseux, tel que les osteons - les longues glissières cylindrique dans l'os qui renferment des vaisseaux sanguins.

« Nous pouvons trouver un bon nombre d'exemples des principes chemobrionic au travail en nature, » explique Erik. « Par exemple, sur le fond océanique, nous voyons les liquides riches en minéral chauds émis des évents hydrothermiques qui réagissent avec l'eau de mer fraîche aux structures comme une cheminée de forme. Nous exploitons ces mêmes mécanismes pour effectuer ces structures neuves pour des applications en médicament régénérateur. »

L'équipe ont vérifié la capacité des tubes de supporter la pièce d'assemblage, la viabilité et l'accroissement de cellules du laboratoire utilisant des cellules souche. Elles pouvaient montrer la propagation considérable des cellules au moment et s'étendre dans les tubes après seulement 48 heures, indiquant des interactions favorables de cellule-matériau.

Utilisant le chemobrionics produire les matériaux qui sont biocompatibles est une approche relativement neuve, mais nous sont réellement excitées par son potentiel. En particulier, la voie ces structures introduisent des moyens cellulaires d'intégration qu'ils pourraient être largement utiles pour la régénération osseuse ».

Miruna Chipara, Co-premier auteur, école du génie chimique, université de Birmingham

Les prochaines opérations pour les chercheurs comprennent effectuer d'autres tests pour expliquer les propriétés des matériaux tubulaires et comment elles peuvent être modifiées pour améliorer la régénération de tissu. Les chercheurs sont pleins d'espoir que leur travail mènera au développement d'une classe neuve des matériaux de substitut osseux chemobrionic.

Source:
Journal reference:

Hughes, E., et al. (2019) Chemobrionic structures in tissue engineering: Self-assembling calcium phosphate tubes as cellular scaffolds. RSC Biomaterials Science. doi.org/10.1039/C9BM01010F.