Các nhà khoa học đang khám phá những cách mới để phát triển mô tái tạo và sửa chữa. một phương pháp đầy hứa hẹn liên quan đến việc sử dụng các ống nano để kiểm soát sự phát triển và tổ chức các tế bào mạch. công nghệ này có thể biến đổi thuốc tái tạo bằng cách cho phép sự hướng dẫn chính xác về việc hình thành mạch máu, giải quyết những nhu cầu quan trọng trong việc chữa lành vết thương, sửa chữa nội tạng và chữa các bệnh thiếu máu cục bộ.

Hiểu các khối từ trường

Phân loại và thuộc tính

Các hạt nano cực nhỏ thường được cấu tạo bởi các lõi từ tính, như từ 10 đến 100 nano mét đường kính, có thể được bao phủ bởi chất lỏng sinh học, chất lỏng lục (Fe2O3) hay vỏ vàng để tăng cường, ngăn chặn sự kết hợp, và hiệu quả hóa với các phân tử sinh học. Kích cỡ nhỏ này thường cho phép chúng dễ dàng tương tác với tế bào và mô, trong khi phản ứng từ trường của chúng được áp dụng qua các trường từ tính. Mỗi phần nano có thể thẳng hàng với các lực thiên văn, có thể tạo ra các tế bào hoặc các tế bào có khả năng chuyển động.

Làm thế nào các tế bào liên kết giữa các tế bào Nanoparticles

Để hướng dẫn các tế bào tăng trưởng mạch máu, các nhà nghiên cứu thường có chức năng kết nối các phần nano với các tế bào thần kinh phức tạp gắn liền với các thụ thể nhất định trên màng tế bào. Chẳng hạn, kháng thể nhắm vào các tế bào tăng trưởng ruột hoặc các tế bào thần kinh ruột kết nối với nhau với nhau trên bề mặt nano. Một khi các tế bào được gắn vào các trường từ tính. Khi một phần tử từ được áp dụng, các phần nano sẽ có một lực kéo hoặc điều khiển các tế bào theo hướng mong muốn. Tương tác này không bị phá hủy và đối nghịch lại; cho phép các tế bào tiếp tục hoạt động bình thường và có thể được kiểm soát chính xác từ trường năng lượng của trường, có khả năng đặt ra các phương pháp hóa học hoặc các phương pháp không kiểm soát chính xác.

Điều khiển hành vi của tế bào mạch

Các tế bào nội tâm và mạng mạch điện

Các tế bào mạch thần kinh đặc biệt nối các bức tường bên trong của mạch máu, là cơ bản để tạo mạch máu, sự hình thành các mạch máu mới từ những tế bào đã có sẵn. trong kỹ thuật mô, tạo ra các mạng mạch máu chức năng vẫn là một cái cổ chai chính vì tế bào phải được sắp xếp theo các mẫu chính xác để tạo thành các mạch phân nhánh. các hạt nano điện từ cho thấy một giải pháp: bằng cách tải các tế bào nội hạt và áp dụng các trường từ, các nhà nghiên cứu có thể điều khiển sự di trú và định hướng định hướng theo các đường thẳng. điều này cho phép các cấu trúc cấu trúc giống như mạch điện tử và vitro và trong việc phát triển các mạch chủ thể phát triển các mô được cải tiến và cải tiến các mô mô mô trong việc tạo mô.

Các cơ khí hướng dẫn từ trường

Cơ chế cơ bản dựa vào lực từ điển tác động lên các tế bào có nhãn nano. Khi một trường điện từ được áp dụng, các phần nano - và như vậy các tế bào vận chuyển chúng - kinh nghiệm một lực dịch chuyển hướng đến các vùng mật độ từ tính cao hơn. Bằng cách định dạng từ trường bằng cách tạo ra các dãy nam châm vĩnh cửu hoặc điện cực điện, các nhà khoa học có thể tạo ra các dấu hiệu phức tạp. Ví dụ, một kim từ có thể vẽ một đường nối ngang qua một đĩa; một trường quay từ trường có thể khuyến khích các tế bào hình lập thẳng đứng, bắt chước định hướng cơ bắp thịt trong thành máu. Ngoài ra, có thể kích hoạt các trường thần kinh tế bào, như một đường dẫn, và chuyển hóa các biểu thức gen khác.

Lợi thế hơn phương pháp truyền thống

Kiểm soát chính xác và tương đối Spathio

Phương pháp truyền thống để hướng dẫn sự tăng trưởng của tế bào dẫn đường phụ thuộc vào chuyển động sinh học, các dấu hiệu địa hình từ giàn giáo hoặc kích thích cơ khí. Trong khi các phương pháp này có thể được thay đổi ngay lập tức, các nhà nghiên cứu có thể thay đổi các luồng điện tử giữa lúc thử ra hoặc tạo ra các mẫu đa chiều. Tính chính xác này đặc biệt có giá trị cho mạng cấu trúc phân cấp cần thiết ở các góc nhất định và khoảng thời gian nhất định.

Không có sự điều khiển

Bởi vì từ trường xâm nhập vào các mô sinh học mà không cần sự điều chỉnh đáng kể, hướng dẫn tế bào nano có thể được áp dụng không xâm nhập vào. trong vivo, điều này có nghĩa là các tế bào cấy ghép với các phần nano từ tính có thể được điều khiển từ bên ngoài cơ thể sử dụng nam châm bên ngoài. không cần phải can thiệp vào các tế bào, giảm thiểu chấn thương và nguy cơ nhiễm trùng. tính năng này rất quan trọng cho các ứng dụng lâm sàng nơi mà các kỹ thuật nội soi tối thiểu được ưa thích, như trong việc cung cấp các tế bào điều trị liệu là thẻ của tôi hoặc các vùng bị thương kinh niên.

Kết quả phát triển

Bằng cách tích cực dẫn các tế bào mạch vào các vùng cụ thể, các mạng lưới nano có thể thúc đẩy sự tạo mạch ở nơi cần thiết nhất. Trong các nghiên cứu trước tâm thất, áp dụng từ trường cho các mô tổn thương nano và tinh bột, làm tăng cường sự đóng băng vết thương, giảm vết sẹo và cải thiện sự sống còn của các mô được thiết kế sau khi cấy ghép.

Các cuộc nghiên cứu và ứng dụng hiện thời

Chữa lành vết thương

Vết thương xơ cứng củ như loét tiểu đường và áp suất thường bị thiếu máu. các nhà nghiên cứu đã phát triển các loại thuốc chống thương nano từ tính để giải phóng tế bào hậu môn khi một trường được áp dụng bên ngoài. trong các mô hình động vật, phương pháp này làm tê liệt các vết thương nhanh chóng và tăng mật độ của các màng mạch chức năng bên trong mô thụ phấn. tự nhiên không xâm nhập cho phép điều trị liên tục mà không làm gián đoạn vết thương, khiến cho nó có một chiến lược đầy hứa hẹn cho việc dịch lâm sàng.

Chế độ tổ chức

Trong ngành y tế tái tạo, tạo ra toàn bộ cơ quan trong phòng thí nghiệm đòi hỏi mạng lưới mạch phức tạp để duy trì sự trao đổi chất của khối lượng mô lớn. Các tế bào nano nano từ tạo ra một công cụ để tạo ra các mô mạch trong cơ quan ruột và các cơ quan nội tạng được phân hủy cho thấy chức năng khi được cấy ghép.

Phương pháp trị liệu cho bệnh đa mắt

Trong những điều kiện này, giảm lưu lượng máu dẫn đến tử vong. đưa tế bào pro-a-nyanic với các phần tĩnh mạch chủ động và giữ chúng ở vị trí với một nam châm bên ngoài có thể thúc đẩy sự phát triển mạch nội bộ, phục hồi cho các giai đoạn đầu của cơ thể, các thử nghiệm lâm sàng cho thấy sự an toàn và hiệu quả của liệu pháp điều trị từ trường này, khuyến khích việc cải thiện khoảng cách đi bộ và giảm đau đớn trong bệnh nhân là bệnh hóa trị.

Những thử thách và nỗ lực tiếp tục

Sự tương thích sinh học và độc tính

Việc hình thành các mô hình nano từ tính là an toàn để sử dụng con người vẫn là một thách thức chính. Trong khi Ô xít sắt thường được xem là có thể tương ứng sinh học, vật liệu bao phủ và chức năng trên bề mặt có thể ảnh hưởng đến phản ứng miễn dịch và sự giải phóng dài hạn. Các mô phỏng phải được thiết kế để tránh sự tổng hợp, giảm thiểu sự phân hủy và cuối cùng được giải phóng hoặc chuyển hóa mà không gây ra căng thẳng có tính chất dinh dưỡng. Các nhà nghiên cứu tối ưu hóa áo lông có chất polyethly gCl (PGl), dexran, hoặc các chất lượng sinh học khác để tăng cường và sự chấp thuận tuần hoàn toàn sẽ đặc biệt cần thiết cho các nghiên cứu về thời gian chất độc hại.

Co dãn và dịch thuật lâm sàng

Việc di chuyển từ băng ghế phòng thí nghiệm đến giường phụ bao gồm việc tăng cường sản xuất các ống nano không hạn chế và phát triển các hệ thống giao thông từ tính đáng tin cậy. Hiện nay, hầu hết các thí nghiệm sử dụng điện trường tự điều chỉnh hoặc nam châm vĩnh viễn để tạo ra đủ chuyển trường cho các cuộc nghiên cứu nhỏ. Đối với bệnh nhân, các từ trường lớn hơn và mạnh mẽ hơn nữa cần thiết để tạo ra các lực hữu hiệu sâu trong cơ cơ cơ. Hơn nữa, các mối quan tâm an toàn liên quan đến việc đun nóng các phần nano dưới các trường nằm (dùng cho siêu động cơ) cần phải được quản lý cẩn thận.

Hệ thống trường từ tính tô sáng

Để đạt được sự hướng dẫn chính xác của tế bào ba chiều, cần phải cấu hình từ trường tinh vi. Các nhà nghiên cứu đang phát triển hàng loạt nam châm hay điện tử thông qua phản hồi điều khiển bằng máy tính để điều khiển các tế bào theo mô được lập trình. Ảnh chụp thời gian thực (v. g. MRI) có thể kết hợp với thao tác từ để theo dõi các tế bào nano-partcle có nhãn và điều chỉnh hướng dẫn cho môi trường mô. Các thuật toán học máy học được huấn luyện để dự đoán các tham số tối ưu cho cấu trúc mạch phức tạp. Những tiến bộ này sẽ giúp hướng dẫn thiết thực hơn để sử dụng ứng dụng thuốc.

Quan điểm tương lai

Các khối u nano phần tử sinh trưởng từ trường đang phát triển nhanh chóng. các tế bào nano phần bổ sung tiếp theo có thể kết hợp mục tiêu, hình ảnh và các chức năng điều trị - vì vậy gọi là các tác nhân giải phẫu - cho phép sự hướng dẫn đồng thời của tế bào và giám sát sự hoạt động mạch máu. hệ thống đa động để kết hợp các ống nano kết hợp với các giàn giáo thông minh hoặc hydrogel có thể cung cấp cả sự hỗ trợ và hướng dẫn hoạt động. Thêm vào đó, kết hợp từ tính với các kỹ thuật khác kích thích hoặc hệ thống cung cấp có thể tăng cường hệ thống kết hợp với nhau để tạo hệ thống mạch.

Khi các hồ sơ an toàn được cải thiện và từ trường thành thục, các ứng dụng lâm sàng có thể mở rộng ngoài việc chữa lành vết thương và thiếu máu cục bộ để bao gồm việc điều trị nhồi máu cơ tim, đột quỵ và bệnh mạch máu. trong thời gian dài hơn, khả năng sắp xếp chính xác các tế bào mạch có thể làm tăng khả năng cấu trúc của toàn bộ cơ quan sinh học sinh học, giảm sự phụ thuộc vào các cuộc cấy ghép. trong khi các thử thách vẫn còn, sự hội tụ của công nghệ nano, từ trường, và kỹ thuật mô giữ tiềm năng biến đổi để có thể tái tạo thuốc chữa trị.

Để đọc thêm, xin xem các bản ôn lại gần đây về các phương pháp điều trị từ tính [NActure Nanotech] [FLT:], ứng dụng lâm sàng của liệu pháp điều trị từ trường ) , và các nguyên tắc thiết kế cho trường từ [FL:4] (PT:4] (Phys trong y học & y khoa; Bi) [FL:5] [FL: 5.]