• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Naśladowanie naturalnych procesów organizmu

    15.04.2010. 16:12
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Zespół naukowców, którego prace są finansowane ze środków unijnych, z norweskiego Uniwersytetu w Bergen wykorzystuje nanotechnologię, aby odkryć sposób na naśladowanie naturalnych procesów organizmu, w tym na pobudzenie komórek do budowy nowych naczyń krwionośnych w tkankach tworzonych biomedycznie. Uniwersytet w Bergen bierze udział w kilku ważnych projektach finansowanych ze środków unijnych, takich jak VascuBone (Zestaw konstrukcyjny unaczynionych implantów kości na miarę), który zgromadził 15 partnerów i uzyskał dofinansowanie w kwocie 12 mln EUR z programu współpracy Siódmego Programu Ramowego (7PR). Celem projektu jest udoskonalenie procesu powstawania naczyń krwionośnych w czasie regeneracji nowej tkanki kostnej.

    Naukowcy z całego świata zajmujący się biomedycyną i nanotechnologią prowadzą wytężoną pracę nad pobudzeniem komórek do tworzenia nowych tkanek. Niemniej wszystkie tkanki potrzebują dopływu krwi i na tym aspekcie właśnie koncentruje się zespół naukowców z Uniwersytetu w Bergen.

    Zespół sprawdza, w jaki sposób nanotechnologia może naśladować naturalne procesy organizmu. Naukowcy badają, w jaki sposób komórki oddziałują na siebie wzajemnie i jak reagują z syntetycznymi biomateriałami oraz z czym wiąże się proces regeneracji. Ma to na celu poznanie, a następnie skopiowanie naturalnych mechanizmów regeneracyjnych komórek i stworzenie nowych tkanek.

    Jak wyjaśnia kierownik zespołu naukowców profesor James Lorens z Uniwersytetu w Bergen: "Idealny implant powinien naśladować naturalne tkanki organizmu i wysyłać sygnały o proliferacji i różnicowaniu do komórek. Nanoskalowa topologia ma zasadnicze znaczenie dla sterowania tym procesem."

    "Zasadniczy problem związany z tworzeniem się dowolnej tkanki polega jednak na zapewnieniu jej dopływu krwi. Innymi słowy na zapewnieniu, by w tkance powstały naczynia krwionośne."

    Zespołowi profesora Lorensa, który pracuje nad aspektem dopływu krwi do budowanych tkanek, powiodło się już umieszczenie trzech komponentów naczynia krwionośnego (komórek nabłonkowych i mięśni gładkich oraz białek macierzowych) w implancie, w którym komórki są połączone z nową tkanką. Doświadczenie zakończyło się sukcesem zarówno na płytkach Petriego, jak i w przypadku niewielkich implantów w zwierzętach.

    "Zaprezentowaliśmy powstawanie naczyń krwionośnych w implantach syntetycznych założonych zwierzętom laboratoryjnym" - zauważył profesor Lorens. "Na kolejnym etapie zbadamy bardziej specyficzne typy tkanek, takie jak na przykład tkanka kostna."

    Zespół bada również sposoby wykorzystania nanotechnologii do bezpośredniej komunikacji komórkowej. Aby określić, w jaki sposób nanostrukturalne powierzchnie wpływają na powstawanie naczyń krwionośnych, naukowcy umieścili komórki na nanostrukturalnym biomateriale, którego powierzchnia została poddana obróbce pewnymi molekułami wysyłającymi specyficzne sygnały do komórek.

    "Musimy pogłębić naszą wiedzę na temat sposobu, w jaki komórki postrzegają nanowytworzone powierzchnie oraz tego, jak wpływa to na komunikację między komórkami" - mówi profesor Lorens. "Poprzez odtwarzanie sygnałów, które komórki napotykają w swoim bezpośrednim otoczeniu wewnątrz różnych tkanek organizmu możemy kontrolować sposób proliferacji i różnicowania się komórek."

    Część prac prowadzonych przez grupę naukowców polega na ustaleniu, w jaki sposób te procesy zachodzą w tkankach nowotworowych. Profesor Lorens zauważył, że: "dzięki budowaniu tkanek możemy odtworzyć nowotwór, aby zbadać, w jaki sposób reaguje z naczyniami krwionośnymi. Jeżeli uda nam się odciąć dopływ krwi do nowotworu to zagłodzimy go i umrze. Budowanie tkanek nowotworowych może nam również pomóc w zrozumieniu sposobu rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych za pośrednictwem krwioobiegu."

    Zespół z Uniwersytetu w Bergen jest również zaangażowany w unijną współpracę na rzecz odkrycia nowych leków, które potrafią zablokować dopływ krwi do tkanek nowotworowych, doprowadzając rzeczywiście do zagłodzenia nowotworu poprzez pozbawienie go dostępu do krwi.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Krzepnięcie krwi – naturalny, fizjologiczny proces zapobiegający utracie krwi w wyniku uszkodzeń naczyń krwionośnych. Istotą krzepnięcia krwi jest przejście rozpuszczonego w osoczu fibrynogenu w sieć przestrzenną skrzepu (fibryny) pod wpływem trombiny. Krzepnięcie krwi jest jednym z mechanizmów obronnych organizmu w wypadku przerwania ciągłości tkanek. Perycyty – komórki podobne do komórek mezenchymalnych związane z siecią małych naczyń krwionośnych. Jako komórki stosunkowo słabo zróżnicowane mogą być wbudowywane w sieć tych naczyń w celu ich wzmacniania. Mogą również różnicować się w zależności od potrzeb w fibroblasty, komórki mięśni gładkich lub makrofagi. 1. Masaż – zabieg fizjoterapeutyczny polegający na sprężystym (nie plastycznym) odkształcaniu tkanek. 2. Masaż – jest to zespół ruchów wywierających ucisk na tkanki i polega on na wykorzystaniu przez masażystę określonych ruchów w określonym tempie i z odpowiednią siłą zgodnie z przebiegiem mięśni, tkanek, naczyń krwionośnych i limfatycznych, od ich obwodu do serca. Masaż powinien być wykonywany rytmicznie, bez rozciągania skóry nieuzbrojoną ręką.

    Multipotencja – zdolność komórek niezróżnicowanych do różnicowania się w różne typy komórek, ale wyłącznie ściśle określonej tkanki (np. komórki szpiku kostnego mogą różnicować się w komórki krwi). Ich linie potomne występują w tkankach organizmów młodocianych i dojrzałych, uczestnicząc w procesach wzrostu i regeneracji. Terapia komórkowa - rozwijająca się w medycynie gałąź terapii, polegająca na wykorzystaniu ludzkich komórek do regeneracji uszkodzonych tkanek lub narządów pacjenta. Komórki te mogą pochodzić z tego samego pacjenta, lub od dawcy. Metoda ta różni się od przeszczepów tym, że korzysta się w niej nie z całych narządów lub tkanek, ale z wyizolowanych, oczyszczonych i czasem zmodyfikowanych komórek. Do terapii komórkowej często stosuje się komórki macierzyste lub progenitorowe, które posiadają wewnętrzny potencjał regeneracji uszkodzonych tkanek. Przykładowo, ostatnio pojawia się coraz więcej doniesień o skutecznym wykorzystaniu komórek macierzystych pochodzących ze szpiku kostnego do regeneracji mięśnia sercowego po zawale.

    Escyna – mieszanina saponin z nasion kasztanowca zwyczajnego (Aesculus hippocastanum L.). Lek działający przeciwzapalnie, łagodzi ból, zmniejsza obrzęki. Poprawia przepływ krwi, zmniejsza kruchość, przywraca elastyczność oraz właściwe napięcie naczyń krwionośnych. Zwiększa dotlenienie tkanek, przyspiesza rozpuszczanie zakrzepów krwi w podskórnych warstwach tkanek. Wazodilatacja - medyczny termin określający rozkurcz mięśni gładkich w ścianie naczyń krwionośnych. Skutkiem tego procesu jest poszerzenie światła naczyń i spadek ciśnienia krwi, ponieważ rośnie ogólna objętość układu krwionośnego przy stałej objętości krwi. Procesem przeciwnym do wazodilatacji jest wazokonstrykcja.

    Tkanki stałe – wspólna nazwa dla tkanek roślinnych, w których podziały komórkowe nie zachodzą lub zachodzą wyjątkowo rzadko. Jeśli tkanka stała zbudowana jest z komórek o podobnej budowie określana jest tkanką jednorodną, jeśli tkankę tworzy zespół różnych komórek, który razem realizuje określoną funkcje tkanka określana jest jako niejednorodna lub złożona. Hemostaza - całokształt mechanizmów zapobiegających wypływowi krwi z naczyń krwionośnych, zarówno w warunkach prawidłowych, jak i w przypadkach ich uszkodzeń, jednocześnie zapewniający jej prawidłowy przepływ w układzie krwionośnym. Pojęcie hemostazy obejmuje zarówno krzepnięcie krwi jak i fibrynolizę. Oba procesy zachodzą jednocześnie, również w momencie tworzenia skrzepu.

    Monocyty – populacja leukocytów stanowiąca 3-8% wszystkich leukocytów obecnych we krwi ). Komórki te, poza dużym rozmiarem, charakteryzują się występowaniem w błonie komórkowej takich markerów, jak: CD45 (charakterystyczny dla wszystkich leukocytów), CD11c, CD14, CD31, CD34 i inne, przy czym jedynie CD14 jest markerem specyficznym dla monocytów i makrofagów . Dojrzałe monocyty, po migracji z krwi do tkanek obwodowych przekształcają się w makrofagi, natomiast nieliczne tego typu komórki posiadają właściwości komórek macierzystych i mogą różnicować się w inne populacje komórek krwi lub nawet innych tkanek .

    Dodano: 15.04.2010. 16:12  


    Najnowsze