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#Neues aus der Industrie
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3D druckte Implantat behandelt Rückenmarkverletzung
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Neues Baugerüst des medizinischen Geräts ahmt natürliche Anatomie, auflädt Behandlung des Stammes auf Zellenbasis nach; Annäherung ist zu den Menschen und zur Fortschrittsbemühung in Richtung zu den klinischen Studien ersteigbar.
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Forscher bei University of California San Diego School von Medizin und von Institut der Technik in der Medizin haben schnelle Technologien des Drucken 3D eingesetzt, um ein Rückenmark herzustellen, dann erfolgreich eingepflanzt dass das Baugerüst, geladen mit neuralen Stammzellen, in Standorte der schweren Rückenmarkverletzung in den Ratten.
Die Implantate sollen Nervenwachstum über Rückenmarkverletzungen fördern und stellen Verbindungen und verlorene Funktion wieder her. In den Rattenmodellen stützten die Gestelle Gewebe Regrowth, Stammzelleüberleben und Expansion der neuralen Stammzelleneurite aus dem Baugerüst heraus und in das Rückenmark des Wirtes.
„In den letzten Jahren und Papiere, sind wir nach und nach näher an dem Ziel von reichlichem umgezogen, sagt Langstreckenregeneration von verletzten Neuriten in der Rückenmarkverletzung, die zu jeder wahren Wiederherstellung der körperlichen Funktion grundlegend ist,“ mit-älteren Mark Tuszynski Autor, MD, Doktor, Professor von Neurologie und Direktor des Übersetzungsneurologie-Instituts an UC San Diego School von Medizin. Neurite sind die langen, threadlike Erweiterungen auf Nervenzellen, die heraus erreichen, um an andere Zellen anzuschließen.
„Das neue Werk setzt uns sogar näher an wahrer Sache,“ addiert mit-ersten Autor Kobi Koffler, Doktor, behilflicher Projektwissenschaftler in Tuszynskis Labor, „, weil das Baugerüst 3D die schlanken rekapituliert, zusammengerollten Reihen von Neuriten im Rückenmark. Es hilft, Erneuernneurite zu organisieren, um die Anatomie des vor-verletzten Rückenmarks zu wiederholen.“
Mit-älteres Shaochen Chen Autor, Doktor, Professor von Nanoengineering und von Mitglied des Lehrkörpers im Institut der Technik in der Medizin bei Uc San Diego und Kollegen verwendeten schnelles 3D, das Technologie druckt, um ein Gestell herzustellen, das Zentralnervensystemstrukturen nachahmt.
„Wie eine Brücke, richtet es Erneuernneurite von einem Ende der Rückenmarkverletzung mit dem anderen aus. Neurite selbst können in jeder möglicher Richtung diffundieren und regrow, aber das Gestell hält Neurite im Auftrag und führt sie, um in der richtigen Richtung zu wachsen, um die Rückenmarkverbindung abzuschließen,“ Chen, merkt.
Schnelleres, genaueres Drucken
Die Implantate enthalten Dutzende von kleinem, von 200 Mikrometer-weiten Kanälen (zweimal die Breite von einem Menschenhaar) dieses Stammzelle- und Neuritwachstum des Führers neurale entlang der Länge der Rückenmarkverletzung. Die Drucktechnologie, die von Chens Team eingesetzt wird, produziert Implantate 2mm-sized in 1,6 Sekunden. Traditionelle Düsendrucker dauern einige Stunden, um viel einfachere Strukturen zu produzieren.
Der Prozess ist zu den menschlichen Rückenmarkgrößen ersteigbar. Wie Machbarkeitsnachweis, Forscher die vier-Zentimeter-groß Implantate druckte, die von MRI-Scans von tatsächlichen menschlichen Rückenmarkverletzungen modelliert wurden. Diese wurden innerhalb 10 Minuten gedruckt.
„Dieses zeigt die Flexibilität unserer Technologie des Drucken 3D,“ sagt mit-ersten Autor Wei Zhu, der Doktor und nanoengineering promovierten wissenschaftlichen Mitarbeiter in Chens Gruppe. „Wir können ein Implantat schnell ausdrucken, das gerade recht ist, den verletzten Standort des Rückenmarks des Wirtes unabhängig davon die Größe und die Form zusammenzubringen.“
Wiederherstellung von verlorenen Verbindungen
Forscher verpflanzten die 2mm Implantate, geladen mit neuralen Stammzellen, in Standorte der schweren Rückenmarkverletzung in den Ratten. Nach einigen Monaten regrown neues Rückenmarkgewebe vollständig über der Verletzung und schloss die getrennten Enden des Rückenmarks des Wirtes an. Behandelte Ratten gewannen bedeutende Funktionsbewegungsverbesserung in ihren Hinterbeinen wieder.
„Dieses markiert einen anderen Schlüsselschritt in Richtung zu Leitklinischen studien, um Rückenmarkverletzungen in den Leuten zu reparieren,“ sagt Koffler. „Das Baugerüst liefert eine stabile, körperliche Struktur, die konsequentes engraftment und Überleben von neuralen Stammzellen stützt. Es scheint, verpflanzte Stammzellen von der häufig giftigen, entzündlichen Umwelt einer Rückenmarkverletzung abzuschirmen und hilft Führerneuriten durch den Verletzungsstandort vollständig.“
Zusätzlich waren die Kreislaufsystemn der behandelten Ratten innerhalb der Implantate eingedrungen, um arbeitende Netze von Blutgefäßen zu bilden, die den neuralen Stammzellen halfen zu überleben.
„Vaskularisation ist eins der Haupthindernisse, wenn sie Gewebeimplantate, die im Körper für eine lange Zeit dauern können,“ Zhu ausführt, merkt. „3D druckte Gewebe benötigt Vasculature, genügend Nahrungs- und Entladungsabfall zu erhalten. Unsere Gruppe hat Arbeit über 3D druckte Blutgefäßnetzwerke vor erledigt, aber wir schlossen es nicht in dieser Arbeit mit ein. Biologie gerade kümmert natürlich sich um ihr für uns wegen des ausgezeichneten biocompatibility unserer Gestelle 3D.“
Der Fortschritt markiert den Schnitt von zwei althergebrachten Linien Arbeit am UC San Diego School von Medizin und Jacobs School der Technik, mit stabilem, Zuwachsfortschritt. Die Wissenschaftler z.Z. stufen herauf die Technologie ein und prüfen auf größeren Tiermodellen in Vorbereitung auf mögliche menschliche Prüfung. Nächste Schritte umfassen auch Vereinigung von Proteinen innerhalb der Rückenmarkgestelle, die fördern, Stammzelleüberleben und Neuritergebnis anzuregen.