Wetenschappers Laten Cellen Groeien In 3D Met Behulp Van Magnetische Velden

{h1}

Met behulp van magnetische velden en cellen die magnetische nanodeeltjes bevatten, hebben onderzoekers aangetoond dat zweefde cellen kunnen uitgroeien tot driedimensionaal weefsel dat veel nauwer kan lijken op echt menselijk weefsel dan cellen die met traditionele methoden zijn gekweekt op

Dit artikel achter de schermen werd aan WordsSideKick.com gegeven in samenwerking met de National Science Foundation.

Cellen in het menselijk lichaam leven in verbazingwekkend complexe driedimensionale omgevingen die cruciaal zijn voor hun juiste functie. De long bestaat bijvoorbeeld uit lagen van verschillende soorten cellen die samenwerken om zuurstof en kooldioxide uit te wisselen tussen de lucht en het bloed.

De manier waarop deze cellen samenwerken en de chemicaliën die ze uitdrukken om met elkaar te communiceren, veranderen wanneer ze op een vlak, tweedimensionaal oppervlak leven.

Gezien deze verschillen in celgedrag en expressie, is het intrigerend dat de standaard voor het testen van nieuwe geneesmiddelen en chemicaliën testen zijn die cellen gebruiken die zijn gekweekt in Petri-schalen met platte bodem.

In een poging nauwkeuriger het effect na te bootsen van medicijnen of giftige chemicaliën op echt levend weefsel, hebben wetenschappers van de Rice University en het MD Anderson Cancer Center in Houston een nieuwe laboratoriumtechniek ontwikkeld die magnetische levitatie gebruikt om cellen in drie te laten groeien. -dimensionale vormen. In vergelijking met celculturen die op vlakke oppervlakken worden gekweekt, vormen deze 3-D-celculturen weefsels die meer lijken op die in het lichaam. De techniek heeft het potentieel om de kosten van het ontwikkelen van nieuwe medicijnen drastisch te verlagen, evenals het gebruik van dieren te verminderen bij het testen van de veiligheid van geproduceerde chemicaliën. De resultaten van het team zijn in maart 2010 gepubliceerd in Nature Nanotechnology.

"Er is nu een grote duw in de weg om manieren te vinden om cellen in 3-D te laten groeien omdat het lichaam 3-D is, en culturen die meer lijken op inheemse weefsels zullen naar verwachting betere resultaten opleveren voor preklinische drugtests," zei co -auteur Tom Killian, universitair hoofddocent natuurkunde bij Rice. "Als je de nauwkeurigheid van vroege screenings van drugs met slechts 10 procent zou kunnen verbeteren, zou je naar schatting wel $ 100 miljoen per drug kunnen besparen."

De nieuwe techniek is een voorbeeld van de innovatie die kan ontstaan ​​wanneer experts samenkomen uit ongelijksoortige velden. Killian gebruikt magnetische velden om atomen te vangen en manipuleren die tot bijna nul zijn gekoeld. Hij werkte aan een nieuw project met Rice-bio-ingenieur Robert Raphael over methoden om magnetische velden te gebruiken om celmembranen te onderzoeken.

De vriend van Killian, Glauco Souza, die toen met de professoren van het centrum, Wadih Arap en Renata Pasqualini, studeerde, vertelde op een dag dat hij een gel ontwikkelde die cellen kon laden met magnetische nanodeeltjes.

"We vroegen ons af of we magnetische velden zouden kunnen gebruiken om de behandelde cellen van de bodem van de petrischaal te laten zweven, zodat ze in 3D kunnen groeien," zei Souza, die MD Anderson in 2009 verliet om samen Nano3D Biosciences te vinden, een startup die vervolgens de technologie van Rice en MD Anderson in licentie heeft gegeven.

"Toen we het probeerden," zei Killian, "waren we geschokt door hoe robuust de cellen groeiden en hoe ze weefselvormen vertoonden die op echt weefsel leken."

De 3D-techniek is eenvoudig, snel en vereist geen speciale apparatuur. Dit zijn grote voordelen in vergelijking met andere technologieën die hebben geprobeerd celcultuur in de derde dimensie te brengen.

Souza zei dat Nano3D Biosciences aanvullende tests uitvoert en hij is hoopvol dat ze zullen laten zien dat magnetische levitatie net zo goed, zo niet beter is dan traditionele technieken voor het kweken van 3-D celculturen met scaffolds.

Nano3D Biosciences heeft ook een beurs van de National Science Foundation om zijn techniek te gebruiken om een ​​gelaagd model van longweefsel te laten groeien dat kan worden gebruikt om de toxiciteit van chemische stoffen in de lucht te testen.

Co-auteurs van de Nature Nanotechnology paper zijn Robert Raphael, Daniel Stark, Jeyarama Ananta en Thomas Killian of Rice; Glauco Souza en Carly Levin van Nano3D Biosciences; en Jennifer Molina, Michael Ozawa, Lawrence Bronk, Jami Mandelin, Maria-Magdalena Georgescu, James Bankson, Juri Gelovani, Wadih Arap en Renata Pasqualini, allemaal van M.D. Anderson.

Het onderzoek werd gefinancierd door de National Science Foundation, MD Anderson's Odyssey Scholar Program, het Department of Defence Breast Cancer Research Program, de David and Lucille Packard Foundation, de Gillson-Longenbaugh Foundation, de Marcus Foundation, AngelWorks, de National Institutes of Health en het National Cancer Institute.

  • Top 10 technologieën die uw leven zullen transformeren
  • Nieuw apparaat drukt menselijk weefsel af
  • 10 diepgaande innovaties vooruit

Opmerking van de uitgever: Dit onderzoek werd gesteund door de National Science Foundation (NSF), de federale instantie die belast is met de financiering van fundamenteel onderzoek en onderwijs op alle gebieden van wetenschap en techniek. Alle meningen, bevindingen en conclusies of aanbevelingen in dit materiaal zijn die van de auteur en komen niet noodzakelijk overeen met de opvattingen van de National Science Foundation. Zie het archief achter de schermen.

Wetenschappers Laten Cellen Groeien In 3D Met Behulp Van Magnetische Velden


Video Supplement: (THRIVE Nederlands - Subtitled) GEDIJEN: Wat Ter Wereld Zal Ervoor Nodig Zijn?.




Onderzoek


Hoe In Vredesnaam? De Wetenschap Achter Aardbevingswaarschuwingen
Hoe In Vredesnaam? De Wetenschap Achter Aardbevingswaarschuwingen

Moon Photobombs Earth In Nieuwe Nasa-Video
Moon Photobombs Earth In Nieuwe Nasa-Video

Science Nieuws


Beste Kinderruimteboeken Voor De Feestdagen
Beste Kinderruimteboeken Voor De Feestdagen

Mystery Mummy Gevonden In Ceiling Of Minneapolis Department Store
Mystery Mummy Gevonden In Ceiling Of Minneapolis Department Store

Verbazingwekkende Fysica: Hoe 245 Mensen Tegelijk Van Een Brug Zijn Gesprongen - En Zijn Overleefd
Verbazingwekkende Fysica: Hoe 245 Mensen Tegelijk Van Een Brug Zijn Gesprongen - En Zijn Overleefd

Eerste Algae Biobrandstofplantenset Voor Het Debuut Van 2013
Eerste Algae Biobrandstofplantenset Voor Het Debuut Van 2013

Waarom Worden Dingen Donkerder Wanneer Nat?
Waarom Worden Dingen Donkerder Wanneer Nat?


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

© 2005–2024 WordsSideKick.com