Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Amerykanie opracowali bandaż, który stymuluje i kieruje wzrostem naczyń krwionośnych na powierzchni rany. Bandaż, nazywany pieczęcią mikrowaskularną, zawiera żywe komórki, które dostarczają czynniki wzrostu do uszkodzonych tkanek według z góry zaplanowanego wzorca. Po tygodniu wzór pieczątki znajduje już odzwierciedlenie w układzie naczyń.

Wszystkie rodzaje tkanek, jakie chcielibyśmy odbudować, z kośćmi, mięśniami czy skórą włącznie, są bardzo unaczynione. Jednym z większych wyzwań w odtwarzaniu sieci waskularnej jest metoda kontrolowania wzrostu i rozmieszczenia przestrzennego nowych naczyń - podkreśla prof. Hyunjoon Kong z University of Illinois.

Inni badacze umieszczali czynniki wzrostu w materiałach do pokrywania ran. Akademicy z Illinois jako pierwsi zastosowali w pieczęci żywe komórki, które zapewniają dostawy czynników wzrostu stale i w ukierunkowany sposób.

Pieczątka ma szerokość ok. 1 cm. Utworzono ją z warstw poli(tlenku etylenu). Ponieważ jest porowata, mogą przez nią przepływać różne cząsteczki. Kanaliki kierują ruchem większych molekuł, np. czynników wzrostu. Zespół Konga testował pieczątkę na kurzym embrionie. Po tygodniu udało się uzyskać żądany wzorzec naczyń.

Gdzie będzie można zastosować wynalazek naukowców? Jak sami twierdzą, do utworzenia obejścia zaczopowanego naczynia czy zwiększenia unaczynienia tkanek ze słabym przepływem krwi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowe badanie na myszach i ludziach pokazało, że drobne kanaliki przecinające szpik kostny czaszki mogą stanowić bezpośrednie połączenie dla komórek odpornościowych reagujących na urazy spowodowane przez udar i inne zaburzenia.
      Zawsze sądziliśmy, że do uszkodzonej tkanki mózgowej przemieszczają się z krwią komórki odpornościowe z naszych rąk i nóg. Uzyskane właśnie wyniki sugerują [jednak], że zamiast tego komórki odpornościowe przemieszczają się skrótem, by szybko dotrzeć do obszarów stanu zapalnego. Stan zapalny odgrywa krytyczną rolę w wielu zaburzeniach mózgu, niewykluczone więc, że nowo opisane kanaliki mają znaczenie dla wielu chorób. Odkrycie otwiera nowe ścieżki badawcze - zaznacza dr Francesca Bosetti z Narodowego Instytutu Zaburzeń Neurologicznych i Udaru (NINDS).
      Dzięki najnowszym technologiom i komórkospecyficznym barwnikom zespół prof. Matthiasa Nahrendorfa z Harvardzkiej Szkoły Medycznej mógł określić, czy komórki odpornościowe dotarły do tkanki mózgu uszkodzonej przez udar lub zapalenie opon ze szpiku kostnego czaszki czy kości piszczelowej. Naukowcy skupili się na neutrofilach.
      Okazało się, że w czasie udaru czaszka jest bardziej prawdopodobnym źródłem neutrofili niż kość piszczelowa. Dla odmiany po zawale czaszka i kość piszczelowa dostarczały do serca podobną liczbę neutrofili.
      Nahrendorf i inni zaobserwowali też, że 6 godzin po udarze w szpiku kostnym czaszki było mniej neutrofili niż w szpiku kości piszczelowej, co sugeruje, że ten pierwszy uwolnił więcej komórek do miejsca urazu. Uzyskane wyniki pokazują, że szpik kostny z ciała w niejednakowym stopniu dostarcza komórki odpornościowe do miejsc urazu/zakażenia. Sugerują też, że szpik kostny czaszki i mózg po urazie jakoś się komunikują, co skutkuje bezpośrednią reakcją pobliskich leukocytów.
      Wg Nahrendorfa, różnice w aktywności szpiku podczas stanu zapalnego mogą zależeć od czynnika pochodzenia stromalnego 1 (ang. stromal cell-derived factor-1, SDF-1), który zatrzymuje komórki odpornościowe w szpiku. Gdy poziom SDF-1 spada, neutrofile są uwalniane ze szpiku. Naukowcy zaobserwowali, że 6 godzin po udarze poziom SDF-1 spadał w szpiku kostnym czaszki, ale nie kości piszczelowej. Amerykanie sądzą, że spadek poziomu SDF-1 może być reakcją na lokalny uraz tkanki. Taki alarm mobilizuje zaś wyłącznie szpik kostny najbliższy miejscu stanu zapalnego.
      Po zgromadzeniu tych wszystkich informacji akademicy chcieli się dowiedzieć, jak neutrofile dostają się do uszkodzonej tkanki. Zaczęliśmy bardzo dokładnie badać czaszkę, oglądając ją pod wszelkimi kątami. Nieoczekiwanie odkryliśmy drobne kanały, które bezpośrednio łączą szpik z zewnętrzną wyściółką mózgu [oponą twardą].
      Dzięki mikroskopowi konfokalnemu naukowcy mogli obserwować neutrofile przemieszczające się przez kanaliki.
      Kanaliki w ludzkiej czaszce miały 5-krotnie większą średnicę niż kanaliki mysie. W przyszłości naukowcy chcą sprawdzić, jakie inne typy komórek się przez nie przemieszczają.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pysk ryb pił jest wyciągnięty w tzw. rostrum. Okazuje się, że to broń typu wszystko w jednym, bo nie tylko pozwala wyczuć ofiarę, ale i po zamachach wykonywanych na boki z imponującą prędkością zmienia się w widelec - kąsek nabija się bowiem na zęby.
      Wcześniej biolodzy wiedzieli, że ryby piły reagują na pole elektryczne ofiar. Na rostrum znajdują się tysiące elektroreceptorów, dodatkowo kanaliki w pokrywającej je skórze pozwalają wykryć ruch wody. Teraz australijsko-amerykańskiemu zespołowi udało się sfilmować te krytycznie zagrożone wyginięciem zwierzęta w akcji, co rozwiało wątpliwości dotyczące szczegółów działania piły.
      Barbara Wueringer z University of Queensland podkreśla, że była bardzo zaskoczona, widząc biegłość, z jaką ryby piły posługują się swoim "oprzyrządowaniem". Wystarczy powiedzieć, że poruszają rostrum z prędkością kilku wymachów na sekundę.
      Osobnikom sfilmowanym dzięki ukrytym kamerom podawano kawałki tuńczyków i kiełbi. Pchnięcia były niekiedy wystarczająco silne, by przepołowić rybne bloki. Wyszło też na jaw, że rostrum świetnie się nadaje do przyszpilania upolowanych kąsków do dna.
      W ramach najnowszego studium akademicy obserwowali, jak niedawno schwytane piły słodkowodne (Pristis microdon) nabijały "ofiarę", reagując na słabe pole elektryczne wody i dna, które miało przypominać to charakterystyczne dla żywych zwierząt.
      Fakt, że ryby piły poruszają się w kolumnie wody, by ściągnąć stamtąd ofiary, świadczy, że są bardziej aktywnymi myśliwymi niż dotąd sądzono. Kiedyś rostrum postrzegano jako pogrzebacz do przekopywania osadów dennych. Teraz okazało się, że mamy raczej do czynienia z, jak to ujmuje Wueringer, anteną połączoną z bronią. Rostra występujące u innych ryb spełniają albo funkcję wykrywacza, albo broni. U żaglicowatych pozwalają ogłuszać ofiary, natomiast wiosłonosowate wykorzystują rozmieszczone tam receptory do wyczuwania i nakierowywania się na pole elektryczne planktonu.
      Ryby piły nie kopią co prawda w dnie, ale przesuwają po nim rzędy zębów. Wg naukowców, zajmują się wtedy ostrzeniem. Ich zachowanie porównywano z rochowatymi, które mają z rybami piłami wspólnego przodka, ale nie wykształciły piły.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas polowania palczak madagaskarski, zwany też aj-ajem, rozgrzewa swój zakończony hakowatym pazurem długi środkowy palec. Palec ten służy zwierzęciu do opukiwania pni drzew, głównie bambusów, i wydłubywania owadów oraz larw.
      Zdjęcia termograficzne ujawniły, że normalnie dziwny palec aj-aja jest chłodniejszy od pozostałych, ale podczas żerowania jego temperatura rośnie nawet o 6 stopni Celsjusza.
      Naukowcy z Darmouth University, studentka Gillian Moritz i nadzorujący jej prace dr Nathaniel Dominy, uważają, że utrzymując niższą temperaturę cienkiego palca, aj-aj oszczędza energię. To uderzające, o ile chłodniejszy był 3. palec, gdy zwierzę go nie używało i jak szybko ogrzewał się, gdy aj-aj aktywnie poszukiwał pokarmu. Sądzimy, że stosunkowo niskie temperatury nieużywanego palca są związane z jego budową. [Jest długi i cienki], co skutkuje dość wysokim stosunkiem powierzchni do objętości, a to utrudnia utrzymanie ciepła - opowiada Moritz.
      By palec nadawał się do wykonywania swoich zadań i był wrażliwy na drgania, w jego skórze musi się znajdować wiele mechanoreceptorów. Ze względu na zaangażowanie "specjalistycznej aparatury", posługiwanie się środkowym palcem musi być kosztowne z energetycznego punktu widzenia, a przy niższych temperaturach otoczenia, przez gęsto rozmieszczone receptory ucieka sporo ciepła.
      Moritz podaje 2 wyjaśnienia, w jaki sposób palczak madagaskarski reguluje ciepłotę palca. Pierwsza teoria bazuje na rozszerzaniu i kurczeniu naczyń, które dostarczają do niego krew. Druga hipoteza, również związana z naczyniami, jest taka, że chroniąc wyjątkowo długi palec przed uszkodzeniami, podczas poruszania się i w okresach nieaktywności aj-aj wygina go mocno do tyłu. Prowadzi to do zaciśnięcia tętnicy, a ponieważ dopływa mniej krwi, temperatura palca spada.
      W ramach studium Amerykanie obserwowali podczas różnych czynności 8 palczaków madagaskarskich. Okazało się, że gdy staw śródręczno-paliczkowy rozciągał się wskutek odginania nieużywanego "przyrządu", temperatura wydłużonego palca była, w porównaniu do innych palców, niższa o ok. 2,3 st. Celsjusza. Kiedy staw zginał się podczas opukiwania, ogrzewał się średnio o 2 stopnie. Podczas gdy temperatura innych palców pozostawała niezmienna, ciepłota wyspecjalizowanego palca zmieniała się czasem nawet o 6 stopni.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas badań na zwierzęcym modelu raków gruczołu sutkowego i prostaty odkryto, że zastrzyki z dopaminy zwiększają napływ krwi do guza, 2-krotnie podwajając stężenie leku przeciwnowotworowego w obrębie jego tkanek. Nasilony przepływ krwi zwiększa także dostawy tlenu do zmienionej chorobowo tkanki, co z kolei poprawia skuteczność chemio- i radioterapii.
      Zespół z OSUCCC – James (Ohio State University Comprehensive Cancer Center – Arthur G. James Cancer Hospital) odkrył, że działając za pośrednictwem receptorów dopaminowych D2, dopamina odgrywa ważną rolę w podtrzymywaniu prawidłowej budowy naczyń krwionośnych. D2 występują w normalnych komórkach naczyń - perycytach oraz komórkach nabłonka. Nie stwierdzono obecności neuroprzekaźnika w komórkach naczyń guzów.
      Nasze studium sugeruje wykorzystanie dopaminy w leczeniu nowotworów i być może innych zaburzeń, w przypadku których normalizacja dysfunkcjonalnych naczyń krwionośnych potencjalnie nasili reakcje terapeutyczne - tłumaczy dr Sujit Basu, dodając, że dopamina i jej pochodne są już i tak wykorzystywane w szpitalach, nie trzeba by więc planować terapii od strony logistyki czy zajmować się jej bezpieczeństwem.
      Basu podkreśla, że naczynia wewnątrz guza są nieprawidłowo zbudowane, w dodatku tworzą chaotyczną i nieszczelną sieć, ograniczając w ten sposób dopływ krwi z tlenem i ewentualnych leków. Akademicy stwierdzili, że dopamina normalizuje budowę naczyń guza. Po iniekcji neuroprzekaźnika naczynia zarówno raka piersi, jak i prostaty zaczynały przypominać prawidłowe naczynia pod względem architektury i szczelności. Wcześniejsze potraktowanie tkanki antagonistą receptorów dopaminowych eliminowało to zjawisko.
      Podskórne guzy ludzkiego raka jelita grubego, które poddano ekspozycji na dopaminę i fluorouracyl (5-FU), akumulowały 2-krotnie więcej preparatu niż myszy leczone wyłącznie 5-FU. W dodatku guzy tych pierwszych miały wielkość ok. 1/3 zmian z grupy kontrolnej.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oprogramowanie opracowane dzięki amerykańskiemu Biuru Badawczemu Marynarki Wojennej (Office of Naval Research, ONR), które ma służyć do odszukiwania min morskich, może pomóc lekarzom w identyfikowaniu i klasyfikowaniu komórek powiązanych z nowotworami.
      Wyniki są spektakularne. To może dużo zmienić w dziedzinie badań medycznych - uważa dr Larry Carin z Duke University, twórca technologii.
      Naukowcy podkreślają, że problemy napotykane przez lekarzy analizujących zdjęcia ludzkich komórek są zaskakująco podobne do wyzwań stojących przed żołnierzami szukającymi min morskich.
      Badając tkanki, lekarze muszą się przekopać przez setki mikroskopowych zdjęć i obrazów, które obejmują miliony komórek. Aby wskazać interesujące ich cele, wykorzystują zestaw oprogramowania do analizy obrazu FARSIGHT (Fluorescence Association Rules for Quantitative Insight). Ufundowany przez DARPA i Narodowe Instytuty Zdrowia FARSIGHT identyfikuje komórki na podstawie przykładów oznaczonych na początku przez badającego. Niestety, wyniki mogą być obarczone błędem, ponieważ program taguje, bazując na małej próbie sugestii człowieka. Gdy jednak do FARSIGHT doda się uczące się algorytmy Carina, trafność identyfikacji komórek wzrasta. Dzięki poprawionej technologii laborant musi na wstępie oznaczyć mniej próbek, ponieważ algorytm automatycznie wybiera najlepsze przykłady, na podstawie których program będzie się uczył.
      Zespół z Uniwersytetu Pensylwanii wykorzystuje zaimplementowane w FARSIGHT nowe algorytmy do badania guzów z nerek. Skupiając się na komórkach śródbłonka, które tworzą naczynia zaopatrujące guzy w tlen i składniki odżywcze, naukowcy mogą ulepszyć leki na poszczególne typy raka nerkowokomórkowego. Z programem, który nauczył się wychwytywać komórki śródbłonka, udało nam się zautomatyzować ten proces. Wydaje się, że jest on wysoce dokładny. Teraz możemy zacząć badać komórki śródbłonka ludzkich nowotworów, czyli coś, co było dotąd niemożliwe z powodu stopnia trudności i pracochłonności - wyjaśnia dr William Lee. By ręcznie znaleźć wszystkie komórki śródbłonka w 100 zdjęciach, patolog potrzebuje dni, a nawet tygodni. Poprawiony FARSIGHT zrobi to samo w ciągu paru godzin.
      Pierwotnie algorytmy do aktywnego uczenia ONR miały sprawić, by roboty do wyszukiwania min morskich zachowywały się przy kłopotach z klasyfikacją obiektów bardziej jak ludzie. Dysponując przykładami zaznaczonymi przez człowieka, robot mógłby sam podjąć trafną decyzję, dzięki czemu nie trzeba by wysyłać na misję nurków.
×
×
  • Create New...