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Neuer Gewebe-ausgeführter Blutgefäß-Ersatz ein Schritt näher an Studien am Menschen

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Entdeckung konnte zehn Tausenden Dialysepatienten jedes Jahr helfen

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Forscher an der Universität von Minnesota haben einen neuen Labor-gewachsenen Blutgefäßersatz geschaffen, der vollständig aus biologischen Materialien verfasst wird, aber überraschend keine lebenden Zellen an der Einpflanzung enthalten. Das Schiff, das konnte als „ab Lager“ Transplantation für Dialysepatienten benutzt werden, gute Leistung gebracht worden in einer neuen Studie mit nicht menschlichen Primas.

Es ist die erst-von-sein-nette nonsynthetic, decellularized Transplantation, die mit Zellen durch die eigenen Zellen der Empfängers repopulated wird, wenn sie eingepflanzt wird. Die Entdeckung konnte zehn Tausenden Dialysepatienten jedes Jahr helfen. Die Transplantationen konnten für Gebrauch als kranzartige und Zusatz-bybass Blutgefäße und Röhrenherzklappen auch in der Zukunft angepasst werden.

Die Forschung wurde heute als die Titelgeschichte in der Wissenschafts-Übersetzungsmedizin, eine interdisziplinäre medizinische Zeitschrift durch die amerikanische Vereinigung für die Förderung der Wissenschaft (AAAS) veröffentlicht. Die Universität von Minnesota hat auch die Technologie genehmigt.

Mehr als 100.000 Menschen in den Vereinigten Staaten, Hämodialyse jedes Jahr anzufangen, um Nierenerkrankung und mehr als 400.000 Menschen zu behandeln werden mit lebensrettender Hämodialyse im ganzen Land, entsprechend dem US-Nierendaten-System-jährlichen Daten-Bericht behandelt. Eine arteriovenöse Fistel, die eine Arterie an eine Ader im Arm anschließt, ist z.Z. der bevorzugte Modus des Blutgefäßzugangs für Hämodialyse. Jedoch erfahren 30-50 Prozent Patienten Komplikationen und Bedarf, die Ader und die Arterie unter Verwendung eines künstlichen Rohrs anzuschließen, genannt eine arteriovenöse Transplantation.

Z.Z. werden diese künstlichen Transplantationen von den Kunststoffen gemacht, die für das Gerinnen, Infektion und andere Komplikationen anfällig sind. Die Transplantationen, die im Labor von den Zellen und von den biologischen Materialien gewachsen wurden, konnten weniger negative Reaktionen verursachen, aber lebende Gewebe sind nicht für Langzeitlagerung stabil und konnten eine Immunreaktion verursachen, es sei denn, dass die eigenen Zellen des Patienten benutzt wurden, seiend Sperren zur Kommerzialisierung und zum klinischen Gebrauch.

In dieser präklinischen Studie erzeugte Universität von Minnesota-Forschern Schiff ähnliche Rohre im Labor von den postnatalen menschlichen Hautzellen, die in einem Gel ähnlichen Material eingebettet wurden, das vom Kuhfibrin gemacht wurde, ein Protein, das in Blutgerinnung mit einbezogen wurde. Forscher setzten das Zelle-bevölkerte Gel in einen Bioreaktor ein und wuchsen das Rohr für sieben Wochen und wuschen dann weg die Zellen in der letzten Woche. Was blieb, war das Kollagen und andere Proteine, die durch die Zellen abgesondert wurden und stellte ein gesamt-natürliches, aber nicht-Lebenrohr für Einpflanzung her.

„Wir spannten das normale Wundheilungssystem des Körpers in diesem Prozess, indem wir mit Hautzellen in einem Fibringel begannen, das der Ausgangspunkt der Natur für das Heilen ist,“ sagten Universität von Minnesota-Abteilung von biomedizinische Technik-Professor Robert Tranquillo vor, die die Studie führte. „Die Zellen im letzten Schritt weg waschen verringert die Möglichkeit der Ablehnung. Dieses bedeutet auch, dass die Schiffe gespeichert werden und eingepflanzt werden können, wenn sie erforderlich sind, weil sie nicht mehr ein lebendes Material sind. In der Zukunft konnten Tausenden der Labor-gewachsenen Schiffe von einer kleinen Hautbiopsie von einem Spender hergestellt werden und für dann im Regal gespeichert werden, wenn sie werden benötigt von den Patienten.“

Um die Schiffe zu prüfen, pflanzten die Forscher die 15 Zentimeter-langen (ungefähr 5 Zoll) Labor-gewachsenen Transplantationen in die erwachsenen Paviane ein, die von Mayo Clinic gespendet wurden da es hinunter seine Primasanlage schließend war. Sechs Monate nach Einpflanzung, erschienen die Transplantationen grob wie ein Blutgefäß und die Forscher beobachteten gesunde Zellen von den Empfängern, die Wohnsitz innerhalb der Wände der Rohre aufnehmen. Keine der Transplantationen verkalkt und der nur ein gebrochen, die unbeabsichtigtem mechanischem Schaden mit der Behandlung zugeschrieben wurde. Die Transplantationen, nachdem sechs Monate gezeigt wurden, um fast 30mal zu widerstehen der durchschnittliche menschliche Blutdruck, ohne zu bersten. Die Implantate zeigten keine Immunreaktion und widerstandene Infektion. Darüber hinaus widerstanden die Transplantationen wiederholten Nadeldurchbohren durch Selbstheilung, die ein notwendiger Prozess für die Patienten sein würde, die langfristige Dialyse durchmachen.

„Dieser präklinische Versuch war zu uns extrem wichtig,“ sagte Tranquillo. „In den vorhergehenden Studien, pflanzten wir Schiffe in den Schafen ein, aber wir mussten sie in einem menschlich ähnlicheren Modell prüfen, bevor wir Menschenleben riskierten, weil der Erfolg unseres Materials von der Fähigkeit der Empfängers, sie in ein lebendes Gewebe ohne Immunreaktion recellularize abhängt, die möglicherweise in einem Menschen verlassen, obwohl sie folgte mit einem Schaf.“

Mit dem Erfolg dieser Studie, suchen Tranquillo und das Team FDA-Zustimmung für klinische Studien in den Kindern mit pädiatrischen Herzdefekten, seit sie vor kurzem über eine Studie in den Natur-Kommunikationen berichteten, dass dieses Material auch zum Wachsen fähig ist.