三维工程骨髓使血小板功能
塔夫斯大学的研究人员领导的研究小组帕维亚大学的工程学院和已开发的三维组织系统报告,再现了人类骨髓的复杂结构和生理并成功地生成人类血小板功能。使用生物材料基质的多孔丝,新系统能产生血小板为未来的临床使用和实验室还提供了一个组织系统促进血小板疾病的研究。
“有许多疾病血小板生产或功能受损,”亚历山德拉说Balduini,医学博士,研究塔夫斯大学生物医学工程学系的副教授,副教授帕维亚大学分子医学和共同通讯作者在纸上。“新洞察的形成血小板会对病人和卫生保健产生重大影响。在这个组织系统,我们可以文化patient-derived megakaryocytes-the骨髓细胞,使血小板和也内皮细胞发现在骨髓和促进血小板生产,设计特定的药物管理局政权。”
新系统也可以提供一个体外实验室组织系统研究血液疾病的机制和预测疗效的新drugs-providing更精确和更少的昂贵的替代体内动物模型。
“血小板生产系统需要治疗相关疾病患者具有重要意义。这个特定的系统可以为临床治疗提供新的洞察力和选项,“主席大卫·卡普兰博士说道。生物医学工程和斯特恩的家人在塔夫茨教授和共同通讯作者。“进一步的血小板可以生成需求,避免了并发症的存储问题,和更好的质量和更大的数量和控制的形态和功能”。
网上预发布在《华尔街日报》的工作血之前印刷出版。
在丝绸生产血小板生物反应器
血小板可以拯救生命或生命危险。这些细胞让我们从受伤出血死亡,使我们的血液凝块,但他们也发挥病理作用在心脏病发作和中风,炎症和癌症。包含在松软的骨头、骨髓微环境及其血小板支持生产和其他“利基市场”血细胞。成熟血细胞的骨髓和血液通过血管内皮细胞和细胞外基质(ECM)组件,对健康的血细胞的生产很重要。
丝蛋白的特殊性质是必不可少的成功模仿这种微环境,卡普兰解释说,主要研究丝绸和其他实验室的新型生物材料的生物工程silk-based模型对大脑和其他组织。
“丝蛋白具有独特的分子结构,使它以各种各样的形式建模和刚度,已经被证明能够影响特征血小板的形成和释放。此外,有生物相容性的丝绸和有能力稳定在正常温度下生物活性制剂;因此我们可以通过添加“使职能化”这样的代理,”他说。重要的是,丝绸nonactivating血小板,这意味着它不引起凝血,从而允许从生物反应器血小板功能的集合。
新系统结合超小型电子管纺丝绸、胶原蛋白、纤粘连蛋白海绵多孔丝包围。巨核细胞——其中一些来自病人,被播种到工程微脉管系统。研究人员能够增加血小板生产生物反应器通过嵌入的丝绸积极支持血小板内皮细胞和endothelial-related分子蛋白质的形成。
实验室测试表明,血小板生成和恢复从组织系统能够聚集和血栓。虽然每个巨核细胞产生的血小板数量低于正常的身体,研究人员注意到,在以前的模型系统代表了一个重要的进步。生物反应器系统的可伸缩特性提供工程选项,增加产量的血小板在正在进行的研究。
除了提供一个平台为研究调节血小板生产的流程和相关的疾病,研究人员希望可以用作产生的血小板源生长因子的伤口愈合在再生医学,包括溃疡的愈合和烧伤,刺激骨组织再生在牙科和颌面整形手术。
全球合作
新系统是在意大利和美国,开发和研究的结果正在进行的一个国际研究团队之间的协作。六年前,Balduini访问塔夫茨讨论她的持续研究血细胞和矩阵控制血液中重要的细胞功能的因素。
“在我们的讨论,我们意识到她的专长之间有潜在的巨大的协同血细胞和疾病和我们的工作在三维组织工程系统中,包括正在进行的工作对丝管式系统血血管,”卡普兰说。“这导致联合研究,早期的模型和当前系统,这不仅收益更多的血小板也更具有可伸缩性。”
合作研究基础上的优势多个调查人员对这种类型的进展至关重要,根据卡普兰和Balduini。他们也同意参与的才干和抱负的研究生和博士后研究人员有很大的贡献。
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