Investigador descubre lugares en el cáncer de próstata, la ingeniería de tejidos, reparación de los vasos sanguíneos

Mayo 10, 2016 Admin Salud 0 5
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La ingeniería de tejidos con química modular

Encontrar el justo equilibrio entre resistencia mecánica y elasticidad en los andamios de tejidos artificiales era problemática, así como la necesidad de añadir los rasgos deseables de biocompatibilidad y biodegradabilidad controlada. En un reciente artículo en Materiales Avanzados, Yang y sus colegas en el Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Estatal de Pensilvania y la Academia de Ortopedia de la provincia de Guangdong en el informe de China sobre el uso de química modular para hacerlos calientan reticulados elastómeros biodegradables a base de citrato a alta resistencia mecánica (hasta 40 MPa esfuerzo de tracción), con fácil superficie biofuncionalización. En comparación, el ACL tiene una resistencia a la tracción de 38 MPa y la mayoría de los elastómeros biodegradables tener una resistencia a la tracción a sequedad a 10 MPa. Haga clic en la química es una técnica relativamente nueva se utiliza principalmente en el descubrimiento de fármacos utilizando algunas reacciones fiables para bloquear o "clic" a pequeñas unidades de biomateriales en procesos sencillos. Yang cree que este es el primer uso reportado de química modular para diseñar elastómeros biodegradables versátiles para la ingeniería de tejidos.

Más allá de una resistencia mecánica superior, polímeros clic Yang funcionalización proporcionar fácil de usar y de sitio específico con moléculas bioactivas, por ejemplo, promover el crecimiento de las células. También polímeros haga clic en Mostrar una biodegradabilidad deseable tipo que él llama "la primera lenta y luego rápidamente." En muchas aplicaciones de ingeniería de tejidos preservación de la resistencia mecánica del andamio artificial durante el primer período de regeneración de los tejidos es importante. Sin embargo, muchos polímeros elastómeros comienzan a degradar a un ritmo constante después de la implantación. El polímero clics en este estudio, llamados POC-click-3, era ligera degradación durante un largo período en comparación con otros polímeros, pero luego rápidamente degradado.




Yang y sus colegas creen que su diseño se puede hacer clic elastómero biodegradable ampliar en gran medida la aplicación de polímeros biodegradables en áreas como la administración de fármacos, dispositivos de fijación ortopédica, la ingeniería de tejidos y otros tipos de implantes médicos. El documento, "Haga clic en la química juega un doble papel en Biodegradable Polymer Diseño" fue escrito por Jinshan Guo, Xie Zhiwei, Richard T. Tran y Jian Yang de Penn State, y Denghui Xie, Jin Dadi, y Bai Xiaochun Academia Ortopedia de la provincia de Guangdong.

Sangre de reparación de barcos

Yang ha recibido recientemente fondos de los Institutos Nacionales de Salud en un proyecto para desarrollar nanopartículas que favorecen la cicatrización en el endotelio dañado, el revestimiento de los vasos sanguíneos, lo que puede ser herido en procedimientos quirúrgicos que desbloquean las arterias obstruidas.

"La angioplastia y colocación de stent a menudo dañar las paredes arteriales", dice Yang, "con un riesgo significativo de complicaciones posteriores, como la re-estrechamiento de la arteria o coágulo de sangre." Las plaquetas se acumulan en el vaso dañado, iniciar la formación de coágulo. Otras células pueden ser depositados en la pared celular, la construcción de un bloque. El resultado es cirugías múltiples y múltiples sustituciones stent.

Yang y su co-PI Kytai Truong Nguyen en la Universidad de Texas en Arlington está desarrollando y probando un polímero de nanopartículas que imita las plaquetas de la sangre que forman el coágulo y crean una cubierta sobre el daño. Sus nanopartículas está decorado con un ligando llamada péptido Gp1b que se une a las células endoteliales progenitoras circulantes en la sangre que puede crecer en células endoteliales maduras. Con el tiempo, las nanopartículas se degradan inofensivo como el nuevo revestimiento de reparación de vasos sanguíneos de los daños, evitando la necesidad de un stent. "El cirujano todavía lo hacen antes de la angioplastia, pero no poner en un stent. En lugar inyectar la solución de nanopartículas, si es necesario, más de una vez", dice Yang.

"Nuestros nanopartículas tienen dos funciones: Ellos sirven como un modelo provisional para cubrir la pared vascular lesionado para evitar el crecimiento de las células musculares lisas subyacentes 'más hacia el interior para bloquear la arteria Una vez que las nanopartículas se adhieren a la pared del vaso las plaquetas no pueden adherirse .. Entonces la captura de las nanopartículas de células progenitoras endoteliales circulantes para formar un endotelio sano en las lesiones de la pared vascular. Una vez que se hacen las misiones, las nanopartículas simplemente desaparecen sin causar toxicidad a largo plazo. Estas nanopartículas inyectables han funcionado bien en modelos animales en los estudios con nuestros colaboradores en UT Arlington ", dice Yang. El equipo ha recibido $ 1.4 millones en cuatro años por los Institutos Nacionales de Salud para desarrollar esta tecnología.

Cáncer de próstata Ataque

En un segundo premio de la NIH recientemente, Yang y co-investigador principal Jer-Tsong Hsieh, presidente Distinguido Dr. John McConnell en cáncer de próstata de Investigación de la Universidad de Texas Southwestern Medical Center, ha recibido $ 1,6 millones en cinco años para desarrollar nanopartículas biodegradables a imagen y tratar el cáncer de próstata.

El cáncer de próstata es la segunda causa principal de muerte por cáncer en los hombres estadounidenses. Si el cáncer se desarrolla resistencia al tratamiento de tumores seguirá creciendo y se extendió a otras partes del cuerpo. Para evitar eso, y Yang Hsieh tratará de identificar un tipo específico de cáncer de próstata droga llamada genotoxina que ataque las células cancerosas, y desarrollar una nanopartícula fluorescente para dirigirse a las células cancerosas. El grupo planea agregar Yang partículas MRI para nanopartículas fluorescentes con el fin de encontrar la ubicación exacta del tumor. Si necesita la extirpación quirúrgica del tumor, las nanopartículas fluorescentes atacarán las células cancerosas y ayudar al cirujano a identificar aquellos pequeños grupos de células cancerosas que son generalmente invisibles para el ojo.

"Vamos a necesitar para optimizar genotoxina, y asegúrese de que somos capaces de poner en nanopartículas. Entonces tendremos que sintonizar las nanopartículas emiten fluorescencia fuerte, y también controlar la liberación del fármaco en el tumor y no la sangre. Pero estamos seguros de que podemos hacerlo todo qué ", dice Yang.

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