Wetenschappers Maken Kleinste Bloedvaten

{h1}

Doorbraak kan leiden tot implantaten die amputaties onder diabetici in toom zouden houden.

Een kleverig brouwsel van een biopolymeer en twee soorten cellen die, als ze klaar waren, zouden kunnen doorgaan, omdat Dracula's potluck Jell-O-schimmel op een dag de chirurgen de kleinste bloedvaten van het lichaam zou kunnen laten vervangen.

Kleine bloedvaten vergroten het bereik van aderen en slagaders en leveren zuurstof aan de meeste weefsels van het lichaam. Wanneer deze kleinere vaten falen, falen de weefsels die zij ondersteunen ermee. Dergelijke schade is bijvoorbeeld typerend voor gevorderde diabetes en is de reden dat diabetici soms ledematen moeten hebben die worden geamputeerd.

Hoewel chirurgen jarenlang met succes grote bloedvaten hebben getransplanteerd, is het te moeilijk geweest om de minuscule venule, arteriole en de kleinste van alle capillaire vaten, die slechts 5 tot 20 micrometers doorsnede overschrijden, te vervangen. Dat is gewoon te klein om stukje bij beetje te transplanteren.

De oplossing

De oplossing, zegt Erin Lavik, een assistent-professor in biomedische technologie aan de Yale University, kan zijn om hele netwerken van deze kleine bloedvaten te transplanteren.

Andere wetenschappers hebben ook transplanteerbare bloedvatennetwerken ontwikkeld, maar die transplantaties zijn niet blijven hangen. In feite zijn ze verdord zonder te linken naar de snelwegen van de ader en slagader. De groep van Lavik hoopte echter dat, indien correct gebouwd, hun vasculaire zijstraten spontaan zouden aansluiten op de hoofdroutes die naar en van het hart lopen.

De sleutel is het combineren van deze twee soorten cellen: endotheelcellen, platte cellen die de bloedvaten en het hart met elkaar verbinden, en neurale stamcellen, de bouwstenen van de hersenen. Hoewel wetenschappers vermoedden dat dit soort cellen in het lichaam een ​​wisselwerking hebben, zegt Lavik, zij en een van haar collega's, professor pathologie Joseph Madri van Yale School of Medicine, om de cellen in een petrischaal aan elkaar te introduceren.

'Dit is wild'

Verrassenderwijs begonnen de endotheelcellen, die gewoonlijk net als een laag in de schaal groeiden, buisvormige structuren te vormen.

"Dit is wild, dit wordt normaal niet gezien," vertelde Lavik WordsSideKick.com. "Zelfs als je de neurale progenitorcellen verwijdert, zijn die buizen stabiel. Ze gaan door een proces waar ze stoppen met alleen cellen te zijn en buizen te vormen."

Deze zelfassemblerende buizen waren een gigantische stap in de richting van het bouwen van een implanteerbaar netwerk, zei Lavik, maar ze waren nog steeds een wirwar van onmogelijk kleine vaartuigen die slap in een laboschaal lagen. Dat was waar de expertise van Lavik in engineering-polymeren van pas kwam.

De wetenschappers construeerden een gelatineuze scaffold van een hydrogel - een op water gebaseerde gelei - die was bezaaid met kleine kanalen. Daarna sprenkelden ze het sponsachtige scaffold met de vaatopbouwende endotheelcellen en neurale stamcellen. Zoals ze in een schaal hadden, vormden de endotheelcellen buizen. Maar deze keer volgden de buizen de kanalen van de stellage en vormden een netwerk van minuscule bloedvaten.

Testen bij muizen

Toen de wetenschappers deze gelatineuze scaffolds in kleine pockets net onder de huid van laboratoriummuizen implanteerden en ze vervolgens zes weken later verwijderden, ontdekten ze dat niet alleen de nieuwe schepen overleefd waren, ze ook begonnen te verbinden met de critters 'eigen grotere (voor een muis) bloedvaten.

Als Lavik lang genoeg op zijn plaats blijft zitten, zouden de waterige steigers eroderen, waardoor alleen het nieuwe netwerk van bloedvaten achterblijft.

"Hopelijk, als deze jongens daadwerkelijk nieuw weefsel vormen," zegt ze, "zou je uiteindelijk, als je dit zou implanteren, op de lange termijn overblijven met weefsel en geen polymeer."

Het onderzoek werd eerder dit jaar beschreven in het tijdschrift van de Proceedings van de National Academy of Sciences.

  • Body Quiz: de onderdelenlijst
  • Body Quiz: hoe de onderdelen passen
  • Body Quiz: wat de parts doen
  • Synthetische bloedvaten niet zo'n stretch
  • Huidstamcellen gemaakt in bot en spieren
  • Geweldige uitvindingen: wat weet je?


Video Supplement: Digestive System, Part 1: Crash Course A&P #33.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com