Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Wata cukrowa ma swoich zagorzałych zwolenników i przeciwników. Linia podziału przebiega także przez grupę naukowców, którzy potrafią się jednak zdystansować i spojrzeć na sprawę obiektywnie. Leon Bellan, członek frakcji antywatowej, zdołał wykorzystać słodkie nitki do utworzenia sieci naczyń krwionośnych w hodowanych w laboratorium tkankach: kościach, skórze, mięśniach oraz tłuszczu (Soft Matter).

Bellan z Uniwersytetu Cornella i dr Jason Spector z Nowojorskiego Szpitala Prezbiteriańskiego oraz Weill Cornell Medical Center (fan lepkiej chmurki) polali watę gęstym roztworem. Gdy całość zastygła, tworząc zwartą bryłę, zanurzyli ją w gorącej wodzie. Zabieg ten miał doprowadzić do rozpuszczenia zatopionej wewnątrz waty, która ściekając, wydrążyła drobniutkie kanaliki. W ten sposób Amerykanie uzyskali rodzaj formy. Następnie wprowadzili do niej komórki, które utworzyły sztuczne naczynia krwionośne.

Biodegradowalny bloczek z niedojrzałymi komórkami należy umieścić w tkance, która podlega rekonstrukcji. Gdy zestalona bryła zanika, jest stopniowo zastępowana przez rosnącą kość czy mięśnie. Koniec końców otrzymujemy kawałek żądanej tkanki, poprzetykanej naczyniami krwionośnymi.

Na razie akademicy eksperymentowali na tkankach szczurzych i udało im się "przepuścić" krew przez odtworzone naczynia. Wata zostanie pewnie kiedyś zastąpiona bardziej profesjonalnym materiałem, ale Bellan i Spector zamierzają maksymalnie wykorzystać jej możliwości.

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
      Po 35 latach zakończyła się rekonstrukcja olbrzymiego prehistorycznego pingwina z Nowej Zelandii. Naukowcy wykorzystali kości dwóch osobników, a za wzór posłużył im szkielet współczesnego pingwina królewskiego.
      Kości zebrał w 1977 r. dr Ewan Fordyce, paleontolog z University of Otago. Odbudowę wspomagali doktorzy Dan Ksepka z Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej oraz Paul Brinkman z Muzeum Historii Naturalnej Karoliny Północnej.
      Pingwinowi nadano nazwę Kairuku, co po maorysku oznacza "nurek, który powraca z jedzeniem". Ksepka interesował się rekonstrukcją, ponieważ kształty ciała ptaka były inne od wszystkich znanych pingwinów - i to zarówno współczesnych, jak i wymarłych. Poza tym konikiem naukowca jest różnorodność nowozelandzkich pingwinów w oligocenie.
      Lokalizacja ta była idealna pod względem dostępności pożywienia i bezpieczeństwa. W owym czasie większość Nowej Zelandii znajdowała się pod wodą, tworząc izolowane skaliste wysepki, które chroniły pingwiny przed drapieżnikami, a jednocześnie zapewniały obfitość pokarmu.
      Kairuku to jeden z co najmniej 5 pingwinów, które zamieszkiwały Nową Zelandię w owym czasie. Bioróżnorodność i unikatowość kształtów utrudniły zresztą rekonstrukcję. Wg pingwinich standardów, Kairuku był eleganckim ptakiem - miał smukłe ciało i długie skrzydła napędowe, ale krótkie i grube nogi [...]. Gdyby podczas rekonstrukcji wnioskować o wysokości na podstawie długości skrzydeł pełniących funkcję płetw, trzeba by założyć, że Kairuku mierzył ok. 183 cm. W rzeczywistości miał tylko 127 cm wysokości.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Stres oksydacyjny obwinia się za wiele rzeczy, w tym za choroby neurodegeneracyjne, a nawet starzenie. Dotąd jednak nikt nie obserwował bezpośrednio zmian oksydacyjnych w żywym organizmie. Udało się to dopiero dzięki badaniom na muszkach owocowych, które ku zaskoczeniu autorów z Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ) wykazały, że długość życia nie spada wskutek produkcji oksydantów.
      Zespół doktorów Tobiasa Dicka i Aurelia Telemana wprowadził do genomu owocówek geny bioczujników. Sensory były przystosowane do wykrywania specyficznych oksydantów i za pomocą sygnału świetlnego wskazywały w czasie rzeczywistym status oksydacyjny każdej komórki. Co więcej, dawały pojęcie o tym, co dzieje się w całym organizmie na przestrzeni całego życia.
      W przypadku larw Niemcy zauważyli, że poszczególne tkanki wytwarzają bardzo różne stężenia utleniaczy. Okazało się, że mitochondria komórek krwi produkują ich o wiele więcej niż centra energetyczne komórek jelit czy mięśni. Poza tym poziom oksydantów w tkankach odzwierciedla, co w danym momencie robią larwy. Naukowcy byli w stanie stwierdzić, czy ruszają się, czy jedzą, przyglądając się statusowi oksydacyjnemu tkanki tłuszczowej.
      Dotąd wielu naukowców zakładało, że proces starzenia się jest związany z ogólnym wzrostem stężenia oksydantów w organizmie. Obserwacje muszek owocowych jednak tego nie potwierdziły. Jedyny właściwie wzrost, jaki stwierdzono, dotyczył przewodu pokarmowego. Co ciekawe, akumulacja utleniaczy w tkance jelit była przyspieszona w przypadku dłużej żyjących osobników. Oznacza to, że długość życia nie spada w wyniku produkcji oksydantów.
      Zespół z DKFZ postanowił przetestować na owocówkach wpływ często polecanego przez naukowców i nie tylko przez nich przeciwutleniacza - acetylocysteiny (NAC). Nie znaleziono dowodów na spadek stężenia oksydantów u owadów karmionych NAC. Zamiast tego acetylocysteina wydawała się nakłaniać mitochondria różnych tkanek do wytwarzania większych ilości utleniaczy.
      Zaskoczyło nas sporo rzeczy zaobserwowanych u owocówek za pomocą bioczujników. Wydaje się, że wielu odkryć dotyczących izolowanych komórek nie można zwyczajnie przetransferować na sytuację żywego organizmu - podkreśla Dick. W kolejnym etapie badań biolodzy zamierzają wprowadzić czujniki do organizmów ssaków i śledzić dzięki nim np. reakcje zapalne i rozwój guzów.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Yale znaleźli sposób na monitorowanie wzrostu wyhodowanych naczyń po przeszczepieniu do organizmu chorego. Metoda bazuje na rezonansie magnetycznym i nanocząstkach.
      Wcześniej nie było sposobu na śledzenie, jak wyhodowane w laboratorium tkanki rosną w ciele po zaimplantowaniu. Dr Christopher K. Breuer ma nadzieję, że dzięki odkryciu jego zespołu w przyszłości naczynia z własnego materiału biologicznego pacjenta będą spersonalizowane - zaprojektowane z myślą o konkretnej anomalii sercowo-naczyniowej czy chorobie.
      Podczas eksperymentów Amerykanie posłużyli się dwiema grupami komórek, z których uzyskali naczynia krwionośne. W pierwszej grupie komórki oznakowano środkiem kontrastowym do obrazowania metodą rezonansu magnetycznego. Komórek z drugiej grupy nie modyfikowano w żaden sposób. Powstałe naczynia wszczepiono myszom. Zespół Breuera chciał sprawdzić, czy naczynia utworzone z komórek znakowanych kontrastem będą widoczne podczas MRI i czy zabieg ten nie wpływa niekorzystnie na komórki albo działanie naczyń.
      Tak jak się spodziewano, komórki znakowane kontrastem było widać na skanach, podczas gdy zadanie śledzenia komórek z grupy kontrolnej okazało się niewykonalne.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Implanty "wybrukowane" nanocząstkami metalu zmniejszają ryzyko odrzucenia przez organizm. Naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu jako pierwsi wyjaśnili, czemu implant o nierównej powierzchni łatwiej integruje się z otaczającą tkanką niż jego gładka wersja (International Journal of Nanomedicine).
      Zespół badawczy pracował pod przewodnictwem Hansa Elwinga. Szwedzi wykorzystali technikę, dzięki której na złotej powierzchni można było uzyskać nanostruktury o średnicy 10-18 nm, a następnie związać je z drugą idealnie gładką złotą powierzchnią w ściśle kontrolowanych odległościach. W ten sposób uzyskano coś na kształt wybrukowanego chodnika.
      Okazało się, że wybrukowanie powierzchni implantu zmniejszało aktywację ważnych elementów nieswoistej odpowiedzi odpornościowej. Stało się tak, gdyż nanocząstki miały zbliżone wymiary do kilku białek, które biorą w niej udział . Dzięki temu organizmowi łatwiej zintegrować ciała obce, np. rozruszniki, endoprotezy stawów czy kapsułki z lekami. Spada ryzyko miejscowego stanu zapalnego.
      Niewykluczone, że wrodzony układ odpornościowy został tak zaprojektowany, by reagować na gładkie powierzchnie, ponieważ z jednej strony takowe nie występują naturalnie w organizmie, a z drugiej, niektóre bakterie mają idealnie gładką powierzchnię - wyjaśnia Elwing.
      Współczesna nanotechnologia jest na tyle zaawansowana, że wyprodukowanie implantów lub kapsułek leków o zadanej topografii powierzchni jest dość proste i tanie. Zanim jednak podobne rozwiązania zostaną wdrożone w ludzkiej medycynie, minie kilka lat. Obecnie trwają prace nad modyfikacją różnego rodzaju implantów tytanowych. Rozpoznajemy scenariusz, w którym wykonywalibyśmy tytanowe śruby gęstsze w pobliżu łba, dzięki czemu lepiej zlewałyby się w górnej części [czyli tam, gdzie kość jest twardsza].
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Komputerowe wspomaganie projektowania (ang. computer-aided design, CAD) wykorzystuje się zwykle w inżynierii, np. do wizualizowania konstrukcji, wykonania makiety, prototypu czy instrukcji montażu. Po raz pierwszy zastosowano je jednak do usprawnienia rekonstrukcji piersi u kobiet po mastektomii (Biofabrication).
      Zespół Dietmara Hutmachera z Queensland University of Technology stworzył dzięki CAD bardzo dokładną formę piersi, stanowiącą podczas operacji wzór dla chirurgów.
      Można też zeskanować laserem zdrową pierś i skorzystać z modelowania CAD, by zaprojektować szkielet w warunkach in silico. Później wystarczy wyprodukować wysoce porowate rusztowanie, zaszczepić je unieruchomionymi w hydrożelu własnymi komórkami pacjentki i [po okresie hodowli] wszczepić konstrukcję [w miejscu odjętej piersi]. W takich okolicznościach niepotrzebne staje się pobieranie tkanek z innych części ciała.
      Naukowcy podkreślają, że w porównaniu do projektów tworzonych na papierze, CAD ma wiele zalet, m.in. daje możliwość obejrzenia projektu pod różnymi kątami oraz zachowania maksymalnej dokładności.
      Podczas testów zespół Hutmachera uzyskał zgodę od 3 pacjentek z rakiem gruczołu sutkowego. Przeprowadzono u nich laserowe skanowanie 3D. Dzięki oprogramowaniu CAD uzyskano obraz piersi i otaczającej ją klatki piersiowej. Na tej podstawie wydrukowano trójwymiarowy model, który został wykorzystany przez chirurgów w czasie operacji rekonstrukcji z tkanek własnopochodnych. W ten sposób lekarze uzyskali piersi o lepszym kształcie i większym stopniu symetrii z piersią zdrową. Same pacjentki także były bardziej usatysfakcjonowane kształtem i symetrią niż przedstawicielki operowanej tradycyjnie grupy kontrolnej.
      Ponieważ akademikom zależało głównie na pozyskaniu materiału wykorzystywanego w inżynierii tkankowej, wykorzystano CAD do tworzenia form dowolnych skanowanych tkanek. Oprogramowanie umożliwiło na niezależne sterowanie stopniem porowatości i wielkością porów.
×
×
  • Create New...