Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  

Recommended Posts

Choć zdalne sterowanie komórkami, by przyspieszyć gojenie ran, nadal pozostaje w dziedzinie planów i marzeń, właśnie udało się zrobić duży krok w tym kierunku. Za pomocą bliskiej podczerwieni i wstrzykniętego nanourządzenia DNA udało się pokierować komórki macierzyste do miejsca urazu, co wspomogło regenerację mięśni myszy.

Za ruch, namnażanie czy śmierć odpowiadają złożone szlaki sygnałowe. Gdy np. cząsteczki sygnałowe zwiążą się z receptorowymi kinazami tyrozynowymi (ang. receptor tyrosine kinases, RTK) na powierzchni komórki, uruchamiają parowanie receptorów i wzajemną fosforylację. Ten proces może z kolei aktywować inne białka, co ostatecznie prowadzi do ruchu czy wzrostu komórki.

Hong-Hui Wang, Zhou Nie i zespół zastanawiali się, czy do komórek dałoby się wprowadzić nanourządzenie, które przeprogramowałoby system i spowodowało, że receptory ulegałyby aktywacji pod wpływem bliskiej podczerwieni, a nie cząsteczek sygnałowych. Naukowcy wybrali bliską podczerwień, bo przenika przez tkanki. Docelowym białkiem był jeden z receptorów RTK - MET.

Naukowcy zaprojektowali cząsteczkę DNA, która wiąże się z dwoma receptorami MET jednocześnie, łącząc je i aktywując. By system reagował na światło, wiele kopii sekwencji DNA przyłączono do złotych nanopręcików. Po oświetleniu bliską podczerwienią nanorurki się rozgrzewają i uwalniają DNA, dzięki czemu może ono aktywować receptory.

W ramach eksperymentu na myszach przyłączone do nanopręcików DNA wstrzyknięto w miejsce urazu. Zwierzęta naświetlano przez kilka minut bliską podczerwienią. Po 3 dniach okazało się, że u zwierząt z grupy interwencyjnej zaszła silniejsza migracja komórek, a mięsień w większym stopniu się zregenerował.


« powrót do artykułu

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
      Badania kości znalezionych w opactwie dominikanów w Exeter ujawniły, że postrzały z długiego łuku angielskiego były równie śmiercionośne co trafienia ze współczesnej broni palnej. Badane szczątki należały prawdopodobnie do żołnierzy, którzy zginęli w bitwie, zostali pochowani, następnie szczątki ich wydobyto i pochowano w poświęconej ziemi.
      Naukowcy, którzy je analizowali, stwierdzili,że strzały całkowicie penetrowały czaszkę. Pozostawiały małą ranę wlotową i dużą wylotową. Strzały były zaprojektowane tak, by w czasie lotu obracały się w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu wskazówek zegara. Działały w tkance na podobieństwo wiertła. W podobny sposób projektowana jest współczesna broń palna. Kule w locie również obracają się w stronę przeciwną do ruchu wskazówek zegara.
      Specjaliści z Exeter Archeolodzy, którzy prowadzili prace na miejscu budowy centrum handlowego, przeanalizowali 22 fragmenty kości, 3 zęby, całą czaszkę, kość udową, kość ramienną i kość piszczelową. Na wszystkich kościach widać było ślady ran, prawdopodobnie zadanych przez strzały.
      Badanie radiowęglowe wykazały, że większość kości pochodzi z lat 1482–1645. Wiek kości piszczelowej oceniono na lata 1284–1395, a czaszka pochodziła z lat 1405–1447.
      Angielski długi łuk był wyjątkowo śmiercionośną bronią. Odegrał on zasadniczą rolę podczas wojny stuletniej. Szczególnie odznaczył się w czasie bitwy pod Agincourt (1415), kiedy to 1500 rycerzy i 7000 łuczników pokonało francuską armię liczącą 14–15 tysięcy żołnierzy.
      Badania te mają duże znaczenie dla naszego rozumienia siły rażenia angielskiego długiego łuku, dla rozpoznawania urazów w materiale archeologicznym i dla zrozumienia tego, gdzie chowano ofiary. W średniowieczu śmierć spowodowana przez strzałę, która trafiła w oko lub w twarz miała specjalne znacznie. Duchowni pisarze czasem opisywali ją jako boską karę. Najsłynniejszym przypadkiem „strzały w oku” jest postrzał który, o ile informacje te są prawdziwe, otrzymał król Harold II [Harold Godwinson, ostatni król anglosaskiej Anglii, zginął walcząc z Normanami prowadzonymi przez Wilhelma Zdobywcę – red.] w czasie bitwy pod Hastings w 1066 roku. Teraz lepiej rozumiemy, jak poważne rany to powodowało, mówi profesor Oliver Creighton z University of Exeter, który kierował pracami archeologicznymi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Siódmego marca z przylądka Canaveral wystartowała Space X CRS-20 - misja zaopatrzeniowa do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (MSK). Znajdowało się tam m.in. 250 probówek z Uniwersytetu w Zurychu z ludzkimi somatycznymi/tkankowymi komórkami macierzystymi, nazwanymi także dorosłymi komórki macierzystymi (ang. adult stem cells, ASC). W ciągu miesiąca rozwiną się one w kość, chrząstkę itp.
      Prof. Oliver Ullrich i dr Cora Thiel z UZH Space Hub chcą w ten sposób przetestować koncepcję produkcji ludzkich tkanek w stanie nieważkości z przeznaczeniem dla medycyny transplantacyjnej i precyzyjnej. Szwajcarzy wspominają też o alternatywie dla eksperymentów na zwierzętach.
      Wykorzystujemy nieważkość jako narzędzie - wyjaśnia Thiel. Siły fizyczne takie jak grawitacja wpływają na różnicowanie komórek macierzystych oraz na formowanie i regenerację tkanki. Naukowcy zakładają, że ze względu na panującą na MSK mikrograwitację nowo powstałe komórki będą się same organizować w trójwymiarowe tkanki (bez dodatkowej macierzy czy innych struktur pomocniczych).
      Eksperyment będzie realizowany w mobilnym minilaboratorium - module CubeLab amerykańskiej firmy Space Tango. Moduł składa się z zamkniętego, sterylnego systemu, w którym komórki macierzyste mogą się namnażać i różnicować w stałej temperaturze.
      Jeśli testy przebiegną pomyślnie, planowane jest stopniowe przejście od małego laboratorium do produkcji na większą skalę. W przyszłości innowacyjny proces można by wykorzystać do uzyskiwania w przestrzeni kosmicznej przeszczepów tkankowych (komórki macierzyste pobierano by od pacjenta).
      Ulrich wspomina też o zastosowaniach w medycynie precyzyjnej. Sztucznie wytwarzane autologiczne ludzkie tkanki można by wykorzystać do określenia, jaka kombinacja leków najlepiej nadaje się dla danej osoby. Poza tym wyprodukowane w kosmosie ludzkie tkanki i struktury organopodobne mogłyby pomóc w zmniejszeniu liczby eksperymentów na zwierzętach.
      Duży udział w projekcie ma Airbus (zarówno logistyczny, jak i w zakresie zaprojektowania wnętrza pojemników transportowych).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japończycy zaproponowali nowy sposób zapobiegania odrzuceniom przeszczepów. Podczas testów posługiwali się indukowanymi pluripotencjalnymi komórkami macierzystymi (ang. induced pluripotent stem cells, iPSCs).
      Zespół prof. Kena-ichiro Seiny z Instytutu Genetyki Uniwersytetu Hokkaido odkrył, że pozyskane z iPSCs grasiczne komórki nabłonkowe mogą regulować odpowiedź immunologiczną na przeszczep skóry, wydłużając jego przeżywalność.
      Grasica to narząd wchodzący w skład układu limfatycznego. Znajduje się w śródpiersiu. Jest źródłem limfocytów T, które kontrolują odpowiedź immunologiczną, w tym odrzucenie narządu, i są blisko związane np. z autotolerancją immunologiczną.
      Podczas wcześniejszych badań występowały problemy z wydajnym pozyskiwaniem grasicznych komórek nabłonkowych z iPSCs. Japończycy stwierdzili jednak, że wprowadzenie ważnego genu grasicy Foxn1 do mysich indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych wspomaga proces różnicowania.
      Podczas eksperymentów zespół przeszczepiał myszom-biorcom agregaty grasicznych komórek nabłonkowych pozyskanych z iPSCs oraz skórę kompatybilnych genetycznie gryzoni.
      Okazało się, że gdy w ramach konkretnej procedury zawczasu przeszczepiano grasiczne komórki nabłonkowe, znacząco wydłużało to przeżywalność przeszczepów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na całym świecie miliony rekinów cierpią z powodu haczyków na ryby wbitych w ich ciało. Haczyk taki może pozostawać wbity przez wiele lat, powodując poważne problemy zdrowotne, w tym krwawienia wewnętrzne i obumieranie tkanek.
      Naukowcy z Uniwersytetu Hawajskiego prowadzili w latach 2011–2019 badania rekinów tygrysich pływających w wodach okalających Tahiti. Zauważyli, że w tym czasie aż 38% ryb miało co najmniej raz wbite haczyki. To problem, który prawdopodobnie dotyczy milionów rekinów na całym świecie, mówi Carl Meyer. Rekiny nabijają się na wiele różnych haczyków. Od niewielkich haczyków na ryby stosowane przez wędkarzy-amatorów, po haki używane do komercyjnych połowów na otwartych wodach za pomocą sznurów haczykowych.
      W większości przypadków wędkarze i rybacy nie próbują łowić rekinów. Rekiny przyciąga ta sama przynęta, którą zostawiono na ryby, jakie mają się złapać. Polują też na ryby, które już się złapały. Gdy rekin się złapie, często jest w stanie przerwać lub przegryźć linkę lub też jest od niej odcinany przez rybaka, a hak pozostaje w jego ciele, dodaje Meyer.
      Gdy tak się stanie, rekin odpływa z hakiem wbitym w pysk, szczęki, przełyk, żołądek, często ciągnąc za sobą długą linę. Takie wbite haki powodują stany zapalne, krwawienia wewnętrzne, przerywają przewód pokarmowy, uszkadzają organy wewnętrzne. Ciągnięta za hakiem lina dodatkowo utrudnia polowanie, może owinąć się wokół płetw odcinając dopływ krwi i powodując martwicę.
      Jednym z rozwiązań, jakie proponuje Meyer, jest rezygnacja z haków ze stali nierdzewnej i zastąpienie ich hakami ze stali węglowej. Takie haki przerdzewieją i szybciej odpadną od ciała ryby. Rezygnacja z haków ze stali nierdzewnej nie jest idealnym rozwiązaniem, ale przynajmniej rekiny i inne zwierzęta krócej miałyby haki wbite w ciało, stwierdza uczony.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Bandaż sprzyjający zrastaniu kości? Czemu nie. Takie właśnie rozwiązanie przetestowali na myszach naukowcy z Duke University. Bandaż wychwytuje i przetrzymuje w miejscu złamania sprzyjającą gojeniu adenozynę.
      Podczas testów bandaż pomagał przyspieszyć tworzenie kostniny oraz waskularyzację (unaczynienie) gojącego się złamania.
      W 2014 r. prof. Shyni Varghese sprawdzała, w jaki sposób biomateriały z fosforanu wapnia sprzyjają naprawie i regeneracji kości. Naukowcy z jej laboratorium odkryli, że ważną rolę w pobudzaniu wzrostu kości odgrywa adenozyna.
      W toku dalszych badań Amerykanie stwierdzili, że organizm "zalewa" okolice gojącego się złamania adenozyną. Niestety, te miejscowo wysokie stężenia są szybko metabolizowane. Varghese zaczęła się więc zastanawiać, czy podtrzymanie dużych poziomów adenozyny może wspomóc proces gojenia.
      Najpierw należało jednak rozwiązać pewien problem. Adenozyna występuje w niskich stężeniach w całym organizmie i odpowiada za wiele ważnych funkcji, które nie mają nic wspólnego z gojeniem kości. By uniknąć niechcianych skutków ubocznych, musieliśmy znaleźć sposób na zatrzymanie adenozyny w okolicy urazu, w dodatku w odpowiednim stężeniu.
      Mając to na uwadze, Varghese i Yuze Zeng zaprojektowali bandaż nakładany bezpośrednio na miejsce złamania, który zawiera sekwestrujące adenozynę cząsteczki boronianów. Później adenozyna jest powoli uwalniania (nie akumuluje się w innych miejscach).
      W ramach najnowszego studium wykazano, że porowate biomateriały z boronianami są w stanie "przechwycić" miejscowy napływ adenozyny po urazie. Następnie bandaże wychwytujące adenozynę gospodarza i bandaże wysycone adenozyną testowano u myszy ze złamaniem kości piszczelowej.
      Po ponad tygodniu u myszy z oboma rodzajami bandaży gojenie zachodziło szybciej niż u gryzoni z grupy kontrolnej (z bandażem bez adenozyny). Po 3 tygodniach u wszystkich zwierząt obserwowano gojenie, ale u myszy z bandażami terapeutycznymi proces tworzenia kości przebiegał sprawniej, widać też było większą objętość kości i lepszą waskularyzację.
      Autorzy artykułu z pisma Advanced Materials podkreślają, że wyniki pokazały, że sprawdzają się zarówno bandaże wychwytujące adenozynę gospodarza, jak i bandaże wcześniej nią wysycone. Można to będzie wykorzystać w leczeniu złamań związanych ze starzeniem i osteoporozą.
      Nasze wcześniejsze badania wykazały, że po złamaniach pacjenci z osteoporozą nie wytwarzają adenozyny. Teraz wyniki wstępnych testów sugerują, że opisywane bandaże mogą pomóc w dostarczeniu adenozyny potrzebnej do naprawy i uniknięciu ewentualnych skutków ubocznych - wyjaśnia Yuze.
      Varghese i Yuze snują plany dotyczące zastosowań. Myślą np. o bandażu, który po spełnieniu swojej roli (wygojeniu złamania) rozkładałby się w organizmie. W przypadku pacjentów z osteoporozą bandaże były zaś trwałe. Umieszczano by je w miejscach nawracających złamań i w razie potrzeby napełniano adenozyną. Amerykanom marzy się też żel (lubrykant) z adenozyną, który pomagałby zapobiegać urazom kości związanym z operacjami rekonstrukcji stawów czy wszczepianiem innych implantów.
      Mówiąc o przyszłości, naukowcy podkreślają, że czeka ich jeszcze dużo pracy. Bandaże muszą zostać ulepszone, tak by skuteczniej wychwytywać i przetrzymywać adenozynę. Musimy też, oczywiście, sprawdzić, czy uzyskamy podobne wyniki podczas badań na ludziach i czy bandaże nie będą wywoływać skutków ubocznych.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...