#Здоров'я
#Інновації
3D-друковані каркаси спрямовують стовбурові клітини для відновлення пошкоджень спинного мозку
Травми спинного мозку одного дня можуть бути виліковними за допомогою поєднання 3D-друку, стовбурових клітин та регенеративної медицини.
3D-друковані каркаси спрямовують стовбурові клітини для відновлення пошкоджень спинного мозку
Каркаси спинного мозку, надруковані на 3D-принтері
Дослідницька група МакАлпайна, Університет Міннесоти
Дослідницька група з дослідження міст-близнюків Університету Міннесоти поєднала 3D-друк, біологію стовбурових клітин та вирощені в лабораторії тканини для вирішення проблеми відновлення після травм спинного мозку.
Цей проривний метод має потенціал одного дня допомогти людям відновити функції після паралічу.
За даними Національного статистичного центру травм спинного мозку, понад 300 000 американців живуть з травмами спинного мозку.
Пошкодження спинного мозку часто призводить до загибелі клітин і запобігає відновленню з'єднання нервових волокон. Сучасні методи лікування не можуть повернути цей процес назад, що призводить до постійного паралічу.
Команда з Міннесоти вирішила це змінити. Вони створили надрукований на 3D-принтері каркас, який називають органоїдним каркасом. Цей каркас містить мікроскопічні канали, заповнені клітинами-попередниками спинномозкових нейронів, або sNPC.
Ці клітини, отримані зі стовбурових клітин дорослої людини, можуть ділитися та трансформуватися в певні типи нервових клітин.
«Ми використовуємо канали каркасу, надруковані на 3D-принтері, для керування ростом стовбурових клітин, що забезпечує ріст нових нервових волокон бажаним чином», – сказав Гебум Хан, колишній постдокторант Університету Міннесоти та перший автор статті.
Хан, який зараз працює в корпорації Intel, додав: «Цей метод створює ретрансляційну систему, яка при розміщенні в спинному мозку обходить пошкоджену ділянку».
Тестування методу на щурах
Дослідники імплантували ці каркаси щурам з повністю розірваним спинним мозком. З часом sNPC розвинулися в нейрони. Клітини розширювали нервові волокна в обох напрямках, до голови та хвоста, щоб з'єднатися зі спинномозковою тканиною хазяїна.
Нові нейрони плавно інтегрувалися з існуючими нервовими ланцюгами.
У міру зміцнення зв'язків щури демонстрували значне функціональне відновлення. Результати дослідження показали, що каркас не лише підтримував виживання клітин, але й забезпечував відновлення зв'язку після важкої травми.
«Регенеративна медицина започаткувала нову еру в дослідженнях травм спинного мозку », – сказала Енн Парр, професор нейрохірургії в Університеті Міннесоти. Вона додала, що її команда прагне дослідити клінічний потенціал того, що вони називають «міні-спинним мозком».
Дивлячись на використання людиною
Хоча дослідження все ще перебуває на ранній стадії, результати пропонують новий підхід до майбутніх методів лікування. Дослідники планують збільшити виробництво та вдосконалити технологію для клінічних випробувань .
Проєкт об’єднав досвід різних дисциплін. Окрім Хана та Парра, до складу учасників входили Хьонджун Кім та Майкл МакАлпайн з машинобудування, Ніколас С. Лавуа, Нандадеві Патіл та Олівія Г. Коренфельд з нейрохірургії, Мануель Есгерра з неврології та Деха Йонг з фізики з Університету Співдружності Вірджинії.
Фінансування надано Національними інститутами охорони здоров'я, Програмою грантів на дослідження травм спинного мозку та черепно-мозкових травм штату Міннесота та Товариством спинного мозку.
Ця робота є вирішальним кроком до досягнення довгострокової мети: відновлення мобільності та незалежності для людей з травмами спинного мозку.
Хоча дослідження ще далеко не є ліками, воно вказує на новий шлях, який поєднує передове виробництво, науку про стовбурові клітини та регенеративну медицину.
Дослідження опубліковане в журналі Advanced Healthcare Materials .
#Здоров'я
#Інновації
3D-друковані каркаси спрямовують стовбурові клітини для відновлення пошкоджень спинного мозку
Травми спинного мозку одного дня можуть бути виліковними за допомогою поєднання 3D-друку, стовбурових клітин та регенеративної медицини.
3D-друковані каркаси спрямовують стовбурові клітини для відновлення пошкоджень спинного мозку
Каркаси спинного мозку, надруковані на 3D-принтері
Дослідницька група МакАлпайна, Університет Міннесоти
Дослідницька група з дослідження міст-близнюків Університету Міннесоти поєднала 3D-друк, біологію стовбурових клітин та вирощені в лабораторії тканини для вирішення проблеми відновлення після травм спинного мозку.
Цей проривний метод має потенціал одного дня допомогти людям відновити функції після паралічу.
За даними Національного статистичного центру травм спинного мозку, понад 300 000 американців живуть з травмами спинного мозку.
Пошкодження спинного мозку часто призводить до загибелі клітин і запобігає відновленню з'єднання нервових волокон. Сучасні методи лікування не можуть повернути цей процес назад, що призводить до постійного паралічу.
Команда з Міннесоти вирішила це змінити. Вони створили надрукований на 3D-принтері каркас, який називають органоїдним каркасом. Цей каркас містить мікроскопічні канали, заповнені клітинами-попередниками спинномозкових нейронів, або sNPC.
Ці клітини, отримані зі стовбурових клітин дорослої людини, можуть ділитися та трансформуватися в певні типи нервових клітин.
«Ми використовуємо канали каркасу, надруковані на 3D-принтері, для керування ростом стовбурових клітин, що забезпечує ріст нових нервових волокон бажаним чином», – сказав Гебум Хан, колишній постдокторант Університету Міннесоти та перший автор статті.
Хан, який зараз працює в корпорації Intel, додав: «Цей метод створює ретрансляційну систему, яка при розміщенні в спинному мозку обходить пошкоджену ділянку».
Тестування методу на щурах
Дослідники імплантували ці каркаси щурам з повністю розірваним спинним мозком. З часом sNPC розвинулися в нейрони. Клітини розширювали нервові волокна в обох напрямках, до голови та хвоста, щоб з'єднатися зі спинномозковою тканиною хазяїна.
Нові нейрони плавно інтегрувалися з існуючими нервовими ланцюгами.
У міру зміцнення зв'язків щури демонстрували значне функціональне відновлення. Результати дослідження показали, що каркас не лише підтримував виживання клітин, але й забезпечував відновлення зв'язку після важкої травми.
«Регенеративна медицина започаткувала нову еру в дослідженнях травм спинного мозку », – сказала Енн Парр, професор нейрохірургії в Університеті Міннесоти. Вона додала, що її команда прагне дослідити клінічний потенціал того, що вони називають «міні-спинним мозком».
Дивлячись на використання людиною
Хоча дослідження все ще перебуває на ранній стадії, результати пропонують новий підхід до майбутніх методів лікування. Дослідники планують збільшити виробництво та вдосконалити технологію для клінічних випробувань .
Проєкт об’єднав досвід різних дисциплін. Окрім Хана та Парра, до складу учасників входили Хьонджун Кім та Майкл МакАлпайн з машинобудування, Ніколас С. Лавуа, Нандадеві Патіл та Олівія Г. Коренфельд з нейрохірургії, Мануель Есгерра з неврології та Деха Йонг з фізики з Університету Співдружності Вірджинії.
Фінансування надано Національними інститутами охорони здоров'я, Програмою грантів на дослідження травм спинного мозку та черепно-мозкових травм штату Міннесота та Товариством спинного мозку.
Ця робота є вирішальним кроком до досягнення довгострокової мети: відновлення мобільності та незалежності для людей з травмами спинного мозку.
Хоча дослідження ще далеко не є ліками, воно вказує на новий шлях, який поєднує передове виробництво, науку про стовбурові клітини та регенеративну медицину.
Дослідження опубліковане в журналі Advanced Healthcare Materials .
Українська
English
