Når nanofiberkugler injiceres med celler i sår, nedbrydes kuglerne, men cellerne lever videre og danner nyt væv.
Forskere ledet af Peter Ma ved University of Michigan har lavet stjerneformede, bionedbrydelige polymerer, der kan samles selv i hule nanofiberkugler. Når kuglerne injiceres med celler i sår, nedbrydes disse kugler, men cellerne lever videre og danner nyt væv.Dette er første gang, denne type forskning udføres med succes
Udvikling af denne nanofiberkugle som en cellebærer, der simulerer det naturlige voksende miljø i cellen, er et meget vigtigt fremskridt inden for vævsreparation, ifølge Ma, der er Richard H Kingery uddannet collegiat ved University of Michigan School of Dentistry, og som også har en ansættelse ved UM College of Engineering. Medforfattere til papiret om den forskning, der offentliggøres i dag i online-publikationen i Nature Materials, inkluderer Xiaohua Liu og Xiaobing Jin.
Det er meget vanskeligt at reparere væv, og succes er ekstremt begrænset af en mangel på donorvæv, sagde Ma. Proceduren giver håb til mennesker med visse typer bruskskader, som der ikke er gode behandlinger i nu. Det giver også et bedre alternativ til ACI, som er en klinisk metode til behandling af bruskskader, hvor patientens egne celler injiceres direkte i patientens krop. Kvaliteten af vævsreparationen ved hjælp af ACI-teknikken er ikke god, fordi cellerne injiceres løst og ikke understøttes af en bærer, der simulerer det naturlige miljø for cellerne, sagde Ma.
For at reparere komplekse eller underligt formede vævsdefekter er en injicerbar cellebærer ønskelig for at opnå nøjagtig pasform og minimere operationen, sagde han. Ma's laboratorium har arbejdet med en biomimetisk strategi til at designe en cellematrix - et system, der kopierer biologi og understøtter cellerne, når de vokser og danner væv - ved hjælp af biologisk nedbrydelige nanofibre.
Nanofiber sfære (University of Michigan)
Ma sagde, at de nanofibrøse hule mikrosfærer er meget porøse, hvilket gør det muligt for næringsstoffer at komme let ind, og de efterligner funktionerne af cellulær matrix i kroppen. Derudover genererer nanofibrene i disse hule mikrosfærer ikke meget nedbrydning biprodukter, der kan skade cellerne, sagde han.
De nanofibrøse hule kugler kombineres med celler og injiceres derefter i såret. Når nanofiberkuglerne, som er lidt større end cellerne, de bærer, nedbrydes på sårstedet, har cellerne, de bærer, allerede fået en god start med at vokse, fordi nanofiberkuglerne giver et miljø, hvor cellerne naturligt trives.
Denne fremgangsmåde har været mere vellykket end den traditionelle cellematrix, der i øjeblikket bruges i vævsvækst, sagde han. Indtil nu har der ikke været nogen måde at gøre en sådan matrix injicerbar, så den er ikke blevet brugt til at levere celler til komplekse-formede sår.
Under test voksede nanofiberreparationsgruppen op til tre til fire gange mere væv end kontrolgruppen, siger Ma. Det næste trin er at se, hvordan den nye cellebærer fungerer i større dyr og til sidst hos mennesker til at reparere brusk og andre vævstyper.