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            科学家研讨骨骼功用,为其再生供给了共同的模型

            admin 2019-09-07 122人围观 ,发现0个评论

            Luiz Bertassoni博士和博士学位的Avathamsa Athirasala查看了活细胞的3D矿藏结构,为研讨骨骼功用,疾病和再生供给了共同的模型。图片来历:OHSU / Joe Rojas-Burke

            俄勒冈州的研讨人员规划了一种能够以史无前例的精确度仿制人体骨安排的资料,从其微观晶体结构到其生科学家研讨骨骼功用,为其再生供给了共同的模型物活性。他们正在利用它来探究根底疾病进程,例如骨转移性肿瘤的来源,以及医治大骨损害。

            “基本上它是一种小型骨头,咱们能够在72小时或更短的时间内出产出来,”生物医学工程科学家研讨骨骼功用,为其再生供给了共同的模型师Luiz Bertassoni说道,他是DDS博士,OHSU牙科学院助理教授,也是CEDAR,OHSU奈特癌症研讨所癌症前期检测高档研讨中心。

            与真实的骨骼相同,该资料具有三维矿藏结构,其间含有骨细胞,神经细胞和内皮细胞,这些细胞自安排成功用性血管。

            “值得注意的是,咱们这个范畴的研讨人员现已习惯于在蛋白质混合物中培育细胞来近似细胞如安在体内生计。但这是第一次任何人能够将细胞嵌入矿藏质中,这便是骨安排,“Bertassoni说。

            而这正是使新资料成为研讨骨骼功用,疾病和骨骼再生模型的远景。“经过这种模型体系,你能够开端问询骨细胞怎么招引不同类型的癌症,癌细胞怎么进入骨骼,骨骼怎么参加骨髓功用的调理,”Bertassoni说。

            “乃至能够解科学家研讨骨骼功用,为其再生供给了共同的模型剖导致白血病等疾病的机制。” Bertassoni在博士后研讨员Greeshma Nair,博士,博士生Avathamsa Athirasala,M.Sc.Eng。和其他合着者的期刊上宣布了天然研讨成果。

            “能够在实验室中规划真实的骨骼安排也能够改动再生医学,”萨摩Bertassoni说,“由于现在对大科学家研讨骨骼功用,为其再生供给了共同的模型骨折的医治需求切除患者本身健康的骨骼,以便能够植入受伤部位。“

            该配方开端于将人类干细胞混合到装有胶原蛋白的溶液中,胶原蛋白是骨安排基质中丰厚的蛋白质。胶原蛋白衔接在一起,构成嵌入干细胞的凝胶。研讨人员然后用溶解的钙和磷酸盐(骨骼的矿藏质)的混合物填充凝胶。他们增加了另一种要害成分,即来自牛奶的蛋白质骨桥蛋白,以避免矿藏质过快地构成晶体。这种增加剂附着在钙和磷酸盐上,也能够最大极限地削减矿藏质对细胞的毒性。

            混合物经过关于海绵状胶原中DNA链宽度的通道网络分散,溶解的矿藏质沉积成有序的晶体层。

            “咱们能够将骨骼结构重现到纳米标准,”Bertassoni说。“咱们的模型阅历了与骨骼相同的生物物理构成进程。”

            在这种钙化环境中,干细胞发育成功用性骨细胞,成骨细胞和骨细胞而不增加任何其他分子,就好像他们知道它们嵌入实践的骨基质中相同。在几天之内,成长的细胞经过其矿化环境中的空间揉捏细长的突起,以与相邻细胞衔接和通讯。骨骼状的工程结构发明了一个微环境,足以提示干细胞,它是时分老练为骨细胞。

            “这是天然的功用,并且它很漂亮,”Bertassoni说。“所以,咱们走得更远,决议测验运用骨骼脉管科学家研讨骨骼功用,为其再生供给了共同的模型体系和神经分配。”

            增加到混合物中的神经细胞构成了在矿化后继续存在的互连网络。同样地,内皮细胞构成在矿化后坚持翻开的管网络。

            为了测验资料作为疾病模型的有效性,研讨人员将他们的工程骨植入实验室小鼠的皮肤下。几天后,实验室制作的血管与小鼠体内的脉管体系相连。当研讨人员在邻近打针前列腺癌细胞时,他们发现给予矿化骨结构的小鼠的肿瘤成长比运用非矿化对照的小鼠高三倍。

            该团队现在正在规划骨髓细胞成长在人工骨周围的工程版别,用作研讨血癌的发作和开展的模型,包含各种形式的白血病。此外,他们现已测验了工程骨样资料作为动物模型中受损骨骼的替代品- 他们希望在不久的将来陈述这些科学家研讨骨骼功用,为其再生供给了共同的模型成果。#清风方案#

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