Amniotische stammzellen steigern das blutgefäßwachstum in der hydrogeltherapie


Amniotische stammzellen steigern das blutgefäßwachstum in der hydrogeltherapie

Wissenschaftler verwendeten erfolgreich Stammzellen aus menschlicher Fruchtwasser, um das Wachstum von robusten, funktionellen Blutgefäßen bei heilenden Hydrogelen, die in Mäuse injiziert wurden, zu verstärken.

Zwei Wochen nach der Implantation zeigte das mit fruchtwasserflüssigen Stammzellen ausgewählte Hydrogel ein Wachstum von reifen Blutgefäßen. Das Bild zeigt Zellkerne (blau), Endothelzellen (rot) und glatte Muskelzellen (grün). Der Maßstab ist 20 Mikrometer.

Bildnachweis: Jacot Lab / Rice University

Das Team - geführt von Jeffrey G. Jacot, Associate Professor für Bioingenieurwesen an der Rice University und Texas Children's Hospital in Houston, TX - berichten über ihre Arbeit in der Journal of Biomedical Materials Research Teil A .

Die Forscher arbeiten auf Möglichkeiten, Zellen aus der Fruchtwasser von schwangeren Frauen zu verwenden, um zu helfen, Babys zu heilen, die mit Herzfehlern geboren wurden.

Amnionflüssigkeit wird häufig in Standardtests während der Schwangerschaft gezogen. Die Flüssigkeit wird in der Regel verworfen, sobald die Tests abgeschlossen sind, aber das Team erklärt, dass es jetzt Versprechen als eine Quelle von Implantaten aus einem Baby eigenen genetisch abgestimmten Material.

Prof. Jacot sagt, dass die Stammzellen in Fruchtwasser wertvoll sind, weil sie in viele andere Zelltypen differenzieren können - einschließlich endothelialer Zellen, die Blutgefäße bilden.

Er kommentiert ihre Leistung:

Die Hauptsache, die wir herausgefunden haben, ist, wie man ein vaskularisiertes Gerät erhält: Labor-gewachsenes Gewebe, das vollständig aus Fruchtwasserzellen hergestellt wird. Wir haben gezeigt, dass es möglich ist, nur Zellen zu verwenden, die aus Fruchtwasser stammen."

Heilende Hydrogele werden zunehmend für den Einsatz in der Medizin entwickelt. Zum Beispiel können sie als 3D "Gerüste" in Tissue Engineering verwendet werden, und sie können auch verwendet werden, um die Lieferung von Medikamenten genau an, wo sie benötigt werden.

Hydrogel-Gerüste, die mit einem Biopolymer namens Fibrin hergestellt wurden, sind weit verbreitet in der Wundheilung und Förderung der Angiogenese - wo neue Blutgefäße abzweigen von denen, die bereits im benachbarten Gewebe vorhanden sind.

Fibrin-Hydrogel mit Amnion-Zellen wuchs robustere Blutgefäße

Für ihre Studie hat das Team Mäuse verwendet, um zu untersuchen, was passiert, wenn man die Angiogeneseeigenschaften von Fibrin-Hydrogel mit der endothelialen Zelle erzeugenden Wirkung von amniotischen Stammzellen kombiniert.

Sie machten zunächst einige Änderungen an dem Fibrin-Hydrogel, das zuviel zu steif und zu schnell abgebaut wurde. Das Hinzufügen von Polyethylenglykol zum Fibrin machte das Hydrogel viel biegsamer und robuster.

Um die amniotischen Stammzellen zu ermutigen, in Endothelzellen zu differenzieren, behandelten die Forscher sie mit vaskulärem endothelialem Wachstumsfaktor.

Die Forscher fanden heraus, dass Mäuse, die nur mit modifiziertem Hydrogel injiziert wurden, dünne Fibrillenstrukturen entwickelten, die für die Angiogenese typisch waren, aber die Mäuse, die mit mit Amnionzellen gesätes Hydrogel injiziert wurden, zeigten viel robustere neue Blutgefßnetze.

Ähnliche Ergebnisse mit Hydrogel, die mit mesenchymalen Zellen aus dem Knochenmark ausgesät wurden, sind möglich, aber diese Methode garantiert keine Gewebeanpassung, erklärt Prof. Jacot.

Die Autoren experimentierten auch mit Hydrogel, der mit Endothelzellen ausgesät wurde, aber das funktionierte nicht so gut wie erwartet, fügt er hinzu.

Das Team untersucht nun, wie Amnion-Zellen verwendet werden könnten, um biokompatible Flecken zu machen, um Herzen von Säuglingen zu reparieren, die mit Geburtsfehlern und auch für andere Verfahren geboren wurden.

Fonds für die Studie kam von den National Institutes of Health und der National Science Foundation.

Im Februar 2015, Medical-Diag.com Berichtete über eine MIT-geführte Studie, in der Wissenschaftler ein injizierbares Hydrogel kreierten, das Medikamente zeitlich abgibt. Schreiben in Naturkommunikation , Beschreibt das Team, dass nicht nur das Hydrogel eine zielgerichtete Arzneimittelabgabe anbietet, jede Gelkomponente kann modifiziert werden, um unterschiedliche Medikamente mit unterschiedlichen Raten zu liefern, was die Möglichkeit bietet, sie auf individuelle Bedürfnisse des Patienten zuzuschneiden.

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