Bio-patch regeneriert fehlenden oder beschädigten knochen


Bio-patch regeneriert fehlenden oder beschädigten knochen

Die von der Universität Iowa geführte Forschung hat einen "Bio-Patch" getestet, der fehlende oder beschädigte Knochen regeneriert, indem DNA in nanoskalige Partikel eingeführt wird, um knochenbildende genetische Anweisungen direkt in Zellen zu liefern.

Die Methode gelang es, genügend Knochen zu gewinnen, um Schädelwunden in lebenden Ratten vollständig zu decken. Und in Reagenzgläsern stimulierte es auch ein neues Wachstum in menschlichen Knochenmark-Stromazellen.

Mit Hilfe von DNA-Stücke, die für einen Plättchen-abgeleiteten Wachstumsfaktor namens PDGF-B kodieren, lieferten die Forscher genetische Anweisungen direkt in lebende Knochenzellen, wodurch sie die Proteine ​​herstellen, die zu mehr Knochenproduktion führen.

Sie berichten ihre Arbeit in der letzten Ausgabe der Zeitschrift Biomaterialien .

DNA direkt in Zellen abgegeben

Während andere Forscher auch Erfolge bei der Förderung des neuen Knochenwachstums gemeldet haben, stützten sie sich auf wiederholte Anwendungen, die die knochenbildenden Proteine ​​von außen liefern, was kostspielig und intensiv ist und immer wieder durchgeführt werden muss.

Diese Studie ist anders, weil sie Zellen von innen anpackte, wodurch sie Proteine ​​produzieren, die zu mehr Knochenwachstum führten.

Entsprechender Autor Aliasger Salem, Professor an der Iowa College of Pharmacy, erklärt den Vorteil der direkten Lieferung der DNA an Zellen:

Wenn Sie nur das Protein liefern, haben Sie es immer mit kontinuierlichen Injektionen, um die Dosis zu halten. Mit unserer Methode erhalten Sie einen örtlichen, anhaltenden Ausdruck über einen längeren Zeitraum, ohne fortgesetzte Dosen von Protein geben zu müssen."

Nano-sortierte Plasmide tragen die genetischen Anweisungen für die Herstellung von Knochen

Um ihr Bio-Patch zu machen, machte das Team ein Gerüst aus Kollagen, das dann mit synthetisch hergestellten, nanoskaligen Plasmiden ausgesät wurde, die jeweils DNA-Stücke von genetischen Anweisungen für die Herstellung von Knochen tragen.

Die Forscher platzierten dann DNA-seeded und unseeded Gerüste auf kleine 5mm x 2 mm Löcher in den Schädeln der Ratten. Sie fanden nach vier Wochen, dass die geimpften Gerüste 44 Mal mehr Knochen und Weichgewebe als ungezogene Gerüste und 14 mal mehr als unbehandelte Wunden wuchsen.

Scans zeigten auch, dass die geernteten Gerüste zu einem neuen Knochenwachstum führten, das die Wunde fast beendeten.

Die Plasmide treten bereits im Körper vorhandene Knochenzellen auf. Diese befinden sich in der Nähe der Wundstelle und driften auf das Gerüst. Die Forscher fanden die Plasmide transportieren leicht in Zellen, sobald sie in der Größe geschrumpft sind und eine positive elektrische Ladung gegeben.

Prof. Salem erklärt:

Der Ausgabemechanismus ist das mit dem Plasmid beladene Gerüst. Wenn die Zellen in das Gerüst wandern, treffen sie sich mit dem Plasmid, sie nehmen das Plasmid auf und sie erhalten die Kodierung, um mit der Herstellung von PDGF-B zu beginnen, was die Knochenregeneration erhöht."

Potenzielle Anwendungen in der Zahnmedizin

Die Forscher sagen, ihre Bio-Patch könnte in der Zahnheilkunde verwendet werden, um Knochen in Gummi-Bereiche wieder aufzubauen, um Fundamente für Zahnimplantate zu schaffen. Dies wäre von großem Nutzen für Patienten, die Implantate brauchen, aber nicht genug Knochen in der Umgebung haben.

Eine weitere mögliche Verwendung für den Bio-Patch könnte sein, um Geburtsfehler zu reparieren, wo Knochen fehlt, zum Beispiel um den Kopf oder Gesicht.

Der Bio-Patch könnte in der Form und Größe der Defekt-Site gemacht werden, so dass, wenn der neue Knochen wächst, ist es eine perfekte Passform.

Die Forscher arbeiten nun an einem Weg, um die Techniken anzupassen, um neue Blutgefäße zu erzeugen, um das Knochenwachstum zu unterstützen.

Fonds aus dem Internationalen Team für Implantologie, das National Cancer Institute an den National Institutes of Health und die American Cancer Society halfen, die Forschung zu finanzieren.

Anfang dieses Jahres berichteten britische Forscher in der Zeitschrift Erweiterte Funktionsmaterialien Wie sie an einer Methode arbeiteten, die eines Tages Stammzellen und Plastik verwenden würde, um gebrochene Knochen zu reparieren. Die Technik würde von den eigenen Stammzellen der Patienten, die sich an ein implantiertes Plastikgerüst anschlossen, das sich allmählich verschlechtert, wenn sich der neue Knochen regeneriert.

Part 02 - Moby Dick Audiobook by Herman Melville (Chs 010-025) (Video Medizinische Und Professionelle 2020).

Abschnitt Probleme Auf Medizin: Medizinische übung