Bio patch regenererar saknas eller skadat ben


Bio patch regenererar saknas eller skadat ben

Forskning som leds av University of Iowa har testat en "bio patch" som regenererar saknad eller skadat ben genom att införa DNA i nanostorlekspartiklar för att leverera benproducerande genetiska instruktioner direkt i celler.

Metoden lyckades återfå tillräckligt med ben för att helt täcka kranessår i levande råttor. Och i provrör stimulerade den också ny tillväxt i humana benmärgsstromceller.

Genom att använda bitar av DNA som kodar för en blodplätt-härledd tillväxtfaktor kallad PDGF-B, levererade forskarna genetiska instruktioner direkt till levande benceller, vilket ledde till att de gjorde proteinerna som leder till mer benproduktion.

De rapporterar sitt arbete i det senaste numret av tidningen Biomaterials .

DNA levererat direkt i celler

Medan andra forskare har rapporterat framgång för att uppmuntra till ny benväxt, berodde de på upprepade applikationer som levererar de benproducerande proteinerna från utsidan vilket är dyrt, intensivt och måste göras om och om igen.

Denna studie är annorlunda eftersom den tacklade celler från insidan, vilket medför att de producerar proteiner som ledde till ökad benväxt.

Motsvarande författare Aliasger Salem, professor vid Iowa College of Pharmacy, förklarar fördelen att direkt leverera DNA till celler:

Om du bara levererar proteinet, har du fortsatt leverera det med kontinuerliga injektioner för att bibehålla dosen. Med vår metod får du lokalt, hållbart uttryck över en längre tid utan att behöva ge fortsatta doser protein."

Nano-sized plasmider bär de genetiska instruktionerna för att göra ben

För att göra sin bioplåster lagde laget ett ställning från kollagen och sådde sedan det med syntetiskt gjorda plasmaplaster av nanostorlek, som var och en bär DNA-delar av genetiska instruktioner för att göra ben.

Forskarna placerade sedan DNA-fröna och oöppnade byggnadsställningar på små 5 mm x 2 mm hål i skalens skalle. De funnit efter fyra veckor att de fröna byggnadsställena växte 44 gånger mer ben och mjukvävnad än osåda byggnadsställningar och 14 gånger mer än obehandlade sår.

Skanningar avslöjade också att de sådda ställningarna resulterade i ny benväxt som nästan stängde såret.

Plasmiderna kommer in i benceller som redan finns i kroppen. Dessa ligger nära sårplatsen och går över till byggnadsstället. Forskarna fann att plasmiderna lätt transporteras i celler när de krympt i storlek och gav en positiv elektrisk laddning.

Prof. Salem förklarar:

Leveransmekanismen är ställningen laddad med plasmiden. När celler flyttas in i ställningen, möter de med plasmiden, de tar upp plasmiden och de får kodningen för att börja producera PDGF-B, vilket förbättrar benregenerering."

Potentiella tillämpningar inom tandvård

Forskarna säger att deras biopatch kan användas i tandvård för att återuppbygga ben i tuggummiområden för att ge grunden för tandimplantat. Detta skulle vara till stor nytta för patienter som behöver implantat men inte har tillräckligt med ben i det omgivande området.

En annan potentiell användning för bioplåstret kan vara att reparera fosterskador där ben saknas, till exempel runt huvudet eller ansiktet.

Bioplåstret kan göras i form och storlek på defektplatsen, så när det nya benet växer är det en perfekt passform.

Forskarna arbetar nu på ett sätt att anpassa teknikerna för att skapa nya blodkärl för att stödja bentillväxt.

Fonder från International Team for Implantology, National Cancer Institute vid National Institute of Health och American Cancer Society hjälpte till att finansiera forskningen.

Tidigare i år rapporterade brittiska forskare i tidningen Avancerade funktionsmaterial Hur de arbetade på en metod som en dag skulle använda stamceller och plast för att reparera brutna ben. Techique skulle växa nytt ben från patienternas egna stamceller som fästes på ett implanterat plastskott som gradvis försämras när det nya benet regenererar.

10 myths about psychology: debunked | Ben Ambridge (Video Medicinsk Och Professionell 2019).

Avsnitt Frågor På Medicin: Medicinsk praktik