Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Stworzono działającą protezę jelita cienkiego

Recommended Posts

Specjaliści z Instytutu Badawczego Sabana Szpitala Dziecięcego w Los Angeles dzięki inżynierii tkankowej uzyskali u myszy działające jelito cienkie. Wszyscy podkreślają, że to niezbędny pierwszy krok, by kiedyś zastosować opisywaną technikę w ludzkiej medycynie regeneracyjnej.

Dr Tracy C. Grikscheit uważa, że skoro udało się już uzyskać protezę jelita, teraz trzeba stwierdzić, jak zrobić to lepiej. Jako chirurg dziecięcy Amerykanka często spotyka się z martwiczym zapaleniem jelit (ang. necrotizing enterocolitis, NEC) u wcześniaków. Szybkie rozpoczęcie leczenia NEC ma zapobiec przedostaniu się bakterii do jamy otrzewnej. Często jedynym rozwiązaniem jest usunięcie jelita cienkiego, jednak później dziecko musi być karmione dożylnie i zagraża mu uszkodzenie wątroby. Przeszczep jest możliwy, ale to nie rozwiązanie długoterminowe, gdyż istnieje tylko 50% szans, że nowe jelito będzie sprawne po 5. urodzinach małego pacjenta.

Szukając innego rozwiązania, Grikscheit zauważyła, że jelito cienkie jest doskonale regenerującym się narządem. W ciągu całego życia stale zachodzi utrata komórek i zastępowanie ich nowymi. Czemu więc nie wykorzystać tych zdolności, by pomóc chorym dzieciom?

Na początku zespół z Los Angeles pobrał od myszy próbki tkanki jelit. Pozyskano komórki reprezentujące różne warstwy jelita, w tym mięśniowe oraz nabłonkowe. Następnie zespół wszczepił mieszaninę komórek do jamy brzusznej myszy (zastosowano rusztowanie z biodegradowalnego polimeru). Okazało się, że nowe jelito urosło, w dodatku występowały w nim wszystkie typy komórek naturalnego jelita. Wszczepiane komórki były znakowane na zielono, wiadomo więc, gdzie trafiły. W ten sposób ustalono, że wszystkie główne elementy protezy jelita powstały właśnie z nich. Co istotne, nowe organy zawierały wszystkie najważniejsze części oryginału.

W przypadku dzieci z niewydolnością jelitową zawsze szukamy rozwiązań długoterminowych i wytrzymałych, które nie wymagają podawania toksycznych leków na podtrzymanie przeszczepu. Proteza jelita, która ma wszystkie krytyczne elementy dojrzałego jelita, stanowi naprawdę ekscytujący, ale na razie pierwszy krok we właściwym kierunku – podsumowuje dr Henri Ford.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Powszechnie występujące infekcje jamy ustnej mogą być zwalczane za pomocą „doładowywanych” żywic zabijających bakterie i grzyby. Naukowcy z Manchester Metropolitan University poinformowali o znalezieniu sposobu na poradzenie sobie np. z kandydozami. To infekcje drożdżami, na które cierpi wiele osób noszących protezy. Kandydozy nie tylko utrudniają przełykanie, ale mogą prowadzić do poważnych infekcji krwi, mózgu, oczu czy kości. Naukowcy z Manchesteru stworzyli żywicę do plomb, która przez 45 dni uwalnia srebro.
      Nowa żywica to właśnie mieszanina srebra i zeolitu, materiału, który pozwala na kontrolowane powolne uwalnianie srebra. To zaś wykazuje silne właściwości antybakteryjne. Wypełnienia można „doładowywać” dodając do nich kolejne porcje srebra. Co interesujące żywica zwalcza grzyby i bakterie, ale jednocześnie nie wpływ na wygląd protezy.
      Infekcje jamy ustnej często dotykają ludzi noszących protezy. Mogą one prowadzić do poważnych problemów zdrowotnych, zatem kluczowe jest, by protezy mogły zwalczać potencjalne choroby w miejscu, w którym się one rozwijają. Nasz zespół stworzył przeciwmikrobową żywicę, składającą się z zeolitu i srebra. Pozwala ona protezom zabijać bakterie i grzyby, a to oznacza, że posiadacze takich protez mogą mieć zdrowe usta bez przykładania zbytniego wysiłku, mówi główna autorka badań doktor Lubomira Tosheva.
      Żywica nie tylko działa przez 45 dni i można ją „doładowywać”, ale też nie wykorzystuje antybiotyków, co daje gwarancję, że mikroorganizmy nie zyskają oporności.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ku zaskoczeniu amerykańskich naukowców okazało się, że nawilżaczem w implantach stawów biodrowych typu metal-metal jest grafit, nie białka. Wiedza ta pozwoli zaprojektować lepsze materiały do implantów, które będą mniej podatne na zużycie.
      Zespół złożony ze specjalistów z Northwestern University, Centrum Medycznego Rush University oraz Universität Duisburg-Essen odkrył, że kluczowym składnikiem lubrykantu z powierzchni implantu typu metal-metal jest grafit. Nawilżacz jest zatem bardziej podobny do występującego w silniku spalinowym niż w naturalnym stawie.
      Materiały protetyczne stawów biodrowych (metale, polimery i ceramika) wytrzymują przeważnie powyżej 10 lat. Po upływie dekady mamy jednak do czynienia ze zwiększoną częstotliwością uszkodzeń, zwłaszcza u młodych, aktywnych osób. Nic dziwnego więc, że marzeniem ortopedów jest wydłużenie żywotności implantów stawów biodrowych do 30-50 lat. Najlepiej zaś, by służyły pacjentowi do końca życia. Teraz, gdy zaczynamy rozumieć, jak przebiega nawilżanie tych implantów w organizmie, mamy punkt zaczepienia, żeby je ulepszyć - podkreśla prof. Laurence D. Marks.
      Wcześniejsze badania 2 członków ekipy, Alfonsa Fischera z Universität Duisburg-Essen i Markusa Wimmera z Centrum Medycznego Rush University, wykazały, że nawilżająca warstwa tworzy się na metalowych stawach w wyniku tarcia (następuje tzw. zużycie trybologiczne). Kiedy już powstanie, zmniejsza tarcie, a także ogranicza zużycie i korozję. Autorzy opracowania opublikowanego w Science porównują film graniczny protezy do cienkiej warstewki wody pozwalającej łyżwiarzowi ślizgać się po lodzie.
      Naukowcy wiedzieli więc już o istnieniu warstwy smarującej, która występuje zarówno na powierzchni głowy, jak i panewki, dotąd nie mieli jednak pojęcia, z czego jest ona zbudowana. Zakładano, że to białka albo inna substancja występująca w organizmie.
      Zespół złożony ze specjalistów z wielu dziedzin badał 7 implantów, pobranych od pacjentów z różnych względów. Akademicy posłużyli się m.in. mikroskopami optycznymi i elektronowymi. Spektra utraty energii elektronów wskazały na grafit. Bazując na tym i na innych dowodach, naukowcy doszli do wniosku, że warstwa nawilżająca składa się głównie z grafitu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Sztuczny móżdżek u szczurów to, wg futurystów, kolejny krok na drodze do stworzenia cyborgów, u których wzmocniono by działające prawidłowo funkcje. Dla biologów i lekarzy osiągnięcie Mattiego Mintza z Uniwersytetu w Tel Awiwie ma jednak nieco inne znaczenie: daje nadzieję na zastąpienie struktur uszkodzonych przez udar, wypadek czy procesy starzenia.
      Naukowcy podkreślają, że dotychczasowe protezy, np. implant ślimakowy, pozwalały na jednokierunkową komunikację – od urządzenia do mózgu albo na odwrót. W przypadku sztucznego móżdżku przepływ informacji zachodzi w obie strony.
      Urządzenie otrzymuje dane czuciowe z pnia mózgu. Interpretuje je, a następnie wysyła sygnał do różnych regionów pnia mózgu i znajdujących się tu obwodowych neuronów ruchowych (to do nich dostarczają część bodźców włókna związane z odruchami i programem ruchów).
      To dowód, że można nagrywać dane z mózgu, analizować je podobnie jak sieć biologiczna i kierować do mózgu informację zwrotną – cieszy się Mintz.
      Z kilku względów móżdżek doskonale nadawał się do zastąpienia sztucznym odpowiednikiem. Niemal doskonale znamy jego anatomię i niektóre z jego zachowań. Na początku akademicy analizowali sygnały napływające z pnia mózgu do sterującego równowagą, koordynacją i czasowaniem ruchów móżdżku. Później przyglądali się generowanej przez móżdżek odpowiedzi. Na końcu stworzyli sztuczną wersję móżdżku w postaci chipa, który znajduje się na zewnątrz czaszki i jest podłączony do mózgu za pomocą wszczepionych elektrod.
      W ramach testów znieczulono szczura i wyłączono jego móżdżek. Zwierzę poddano warunkowaniu klasycznemu. Najpierw miało ono mrugać w odpowiedzi na dmuchnięcie w oko połączone z dźwiękiem, potem po zadziałaniu samego dźwięku. W pierwszym scenariuszu naukę prowadzono bez podłączonego chipa (wtedy szczur nie był w stanie opanować odruchu). W drugim chip podłączano i gryzoń uczył się jak zwykłe zwierzę.
      Naukowcy komentujący doniesienia Izraelczyków podkreślają, że w przyszłości trzeba będzie stworzyć modele większych obszarów móżdżku, które mogłyby się uczyć całych sekwencji ruchowych. Wg nich, warto by też sprawdzić, jak sprawuje się chip u przytomnych zwierząt, a nie będzie to łatwe ze względu na artefakty w sygnale generowane przez sam ruch.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      NTT DoCoMo połączy siły z Samsungiem i grupą japońskich firm, by wspólnie rzucić Qualcommowi wyzwanie na rynku układów scalonych dla telefonów komórkowych. W skład grupy wejdą tacy giganci jak Fujitsu, NEC i Panasonic. Jej zadaniem będzie rozwijanie układów scalonych dla urządzeń przenośnych. Obecnie rynek ten jest zdominowany przez amerykańską firmę Qualcomm.
      Konsorcjum ma rozpocząć prace w przyszłym roku. Będzie się ono zajmowało rozwijaniem, projektowaniem i sprzedażą kości, których produkcja zostanie zlecona zewnętrznemu podmiotowi.
      Obecnie wiadomo, że w nowy projekt zostanie zainwestowanych około 30 miliardów jenów, czyli około 390 milionów USD.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Cztery amerykańskie uniwersytety podzielą się grantem w wysokości 1,2 miliona dolarów, który przeznaczony jest na stworzenie interfejsu pozwalającego na kontrolę protez za pomocą mózgu.
      Naukowcy z Rice University zbudują sztuczną dłoń sterowaną za pomocą elektrod przyczepionych do głowy. Dane EEG zostaną w czasie rzeczywistym połączone z informacjami o przepływie krwi i poziomie tlenu w płacie czołowym. Będzie to możliwe dzięki działającej w bliskiej podczerwieni technologii opracowanej na Drexler University.
      Sztuczna ręka będzie zawierała czujniki zbierające informacje z palców i dłoni, a dane będą przesyłane użytkownikowi za pomocą wibrujących części protezy, które w punkcie styku z ciałem pacjenta będą dawały sygnały, informujące np. o konieczności zmiany siły uchwytu.
      Trzecią z uczelni biorących udział w projekcie jest University of Maryland, gdzie powstała technologia EEG pozwalająca na przesuwanie kursora po ekranie za pomocą myśli. Chcemy połączyć te wszystkie technologie - nieinwazyjne dekodowanie neuronalne, bezpośrednią kontrolę za pomocą mózgu oraz system dotykowych informacji zwrotknych - mówi Marcia O'Malley, jedna z głównych badaczy na Rice University.
      Z trzema wspomnianymi uczelniami będzie współpracował też University of Michigan.
      W perspektywie długoterminowej mogą powstać protezy o takich samych możliwościach jak prawdziwe kończyny - dodaje O'Malley.
      To niejedyny w USA program mający na celu stworzenie zaawansowanych protez.
      W ubiegłym roku DARPA przyznała Uniwersytetowi Johnsa Hopkinsa grant w wysokości 34,5 miliona dolarów. Pieniądze zostaną przeznaczone na stworzenie interfejsu pozwalającego na sterowanie za pomocą mózgu sztucznym ramieniem o 22 stopniach swobody.
×
×
  • Create New...