Persönliche Gesundheit

Forscher entwickeln eine Labor-gewachsen Blutgefäß-Transplantat aus natürlichen Polymeren, mit regenerierenden Eigenschaften

Die Forscher näher an die Verbesserung der Lebensqualität von Menschen mit koronarer Herzkrankheit und Kinder mit Pädiatrie-angeborene Herz-Kreislauf-Mängel, durch die die Entwicklung eines neuen vaskulären graft erstellt von Johns Hopkins Ingenieure, die in weniger als einer Woche zu machen und hat regenerative Eigenschaften.

Koronare Herzkrankheit, oder CAD ist die führende Todesursache weltweit, und die Leute mit der Krankheit erfordern oft Chirurgie zu reparieren beschädigte Herz-Kreislauf-Gewebe. Bypass-Operation, ein weiterer häufiger Eingriff, erfordert das entfernen der beschädigten Gewebe und ersetzen Sie es mit Blutgefäße aus anderen teilen des Körpers, wie zum Beispiel die Vena saphena, die läuft über die Länge des Beines und ist die längste, die Vene in den Körper. Diese Methode bringt erheblichen stress auf den Körper und hat andere Risiko-Faktoren: es erfordert die Patienten über mehrere op-Seiten, und diejenigen in der Notwendigkeit der Operation, weil der plaque build-up kann auch plaque-Ansammlungen in den transplantierten Vene, was zu weiteren Komplikationen.

Kongenitale Herz-defekte, oder CCD, tritt in 1% der Lebendgeburten weltweit, und die Kinder geboren mit der Bedingung, oft Durchlaufen wiederholte chirurgische Rekonstruktion, wie Sie wachsen. Aber wiederholte Operationen reduzieren die Menge der nutzbaren vaskulären Gewebe für Wiederaufbau und synthetischen Transplantate wachsen nicht, wie das Kind wächst.

Synthetische Transplantate darstellen andere Herausforderungen, wie die Blutgerinnung, die Blöcke Blutfluss und Transplantate gewachsen aus Stammzellen benötigen oft bis zu acht Wochen Vorbereitung.

Zur Verbesserung der chirurgischen Verfahren und verringern die Anzahl von Operationen einer person, die mit CAD-und CCD brauchen kann, einem vaskulären graft, die ermutigt, neues Gewebe Bildung mit besseren mechanischen Eigenschaften, imitieren Natürliche Arterien benötigt wird. Sharon artgerecht, Direktor des Instituts für Nanobiotechnologie und ein professor in der Abteilung für Chemische und Biomolekulare Engineering, und Morgan Elliott, ein Doktorand in der Abteilung für Biomedizinische Technik, führte ein team von Wissenschaftlern in der Schaffung einer natürlichen, Transplantat, das dauert weniger als eine Woche zu bereiten, löst sich das gesunde Gewebe wächst an seinem Platz, und hält die ständige Kontraktion und Entspannung Kreislauf, das Herz setzt auf Arterien und Venen.

„Unser Ziel war die Kombination aus unserer patentierten electrospinning-Technologie und Stammzellen zu schaffen ein neuartiges Gefäß-Transplantat, sinkt Herstellung Zeit deutlich, sogar mehr als Transplantate Umzug durch klinische Studien, während auch die Verringerung der Blutgerinnung und Verbesserung der Gewebe-regeneration“, sagt Elliott.

Ein Bericht Ihrer Ergebnisse wurde vor kurzem veröffentlicht Ihre Ergebnisse in den Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ihre elektrospinning-Prozess produziert dünnen Glasfaser-Fäden, die durch anlegen einer elektrischen Ladung und mechanische ziehen, um das fibrin-polymer. Das team entschied sich fibrin für Ihr Transplantat, weil es ist ein natürliches polymer, das durch den Körper gebildet, die verhindert, dass Blut Blutgerinnung, fördert neue Gewebe Bildung, und erhöht die Elastinproduktion. Elastin ist ein Kritischer protein in den Arterien, die hilft, Gewebe behalten Ihre Form nach dem dehnen. Die Blätter werden dann gerollt, in einem abwechselnden Muster zu erstellen, ein hohles Rohr, das anschließend dehydriert und für eine spätere Verwendung gespeichert.

Nach Rehydrierung, das Transplantat ist außen verstärkt mit einem poly(ε-caprolactone) oder PCL-Mantel zu verhindern, dass Nähte reißen aus dem Transplantat. Von dort folgt das team verschiedene vorbereitende Schritte vor der Implantation des Transplantats, je nach den Bedürfnissen des Patienten. Für den Notfall braucht, Transplantate implantiert werden kann unmittelbar nach der Rehydratation. Für Patienten mit chronischen Gefäßerkrankungen, die wissen, dass Sie irgendwann operiert werden müssen, Ihre Stammzellen gesammelt werden können, und die auf das Transplantat vor der implantation.

In einer Maus Studie, das team hat eine kleine gefäßprothesen 0,6 mm im Durchmesser und 3-5 mm lang, mit und ohne Stammzellen und testeten diese in der abdominalen aorta. Nach 6 Monaten beide graft-Arten zeigten keine Anzeichen von Gerinnung, kein neues Gewebe gebildet, aus dem inneren des Transplantats nach außen, und die Transplantate waren in der Lage zu halten die mechanischen Eigenschaften ähnlich zu gesunden Gefäßen. Die Transplantate elastin-Produktion angeregt, die in der Regel schon eine Herausforderung in dem Bereich. Wichtig ist, es wurde festgestellt, dass die graft-vermittelten regeneration und Stammzellen verbessert die regeneration.

Ihre positiven Ergebnisse zeigen, dass die graft-Technik ist die klinische und kommerzielle Potenzial, sagen die Forscher. Das team plant zu beurteilen, das Transplantat die Haltbarkeit und um zu testen, 5mm Durchmesser Transplantate in größeren Tiermodellen.