Angiogenese, das Sprießen neuer Blutgefäße aus bereits bestehender , ist wichtig, um die körpereigene Entwicklung. Als Organe wachsen, muß Gefäßnetze mit ihnen zu wachsen , um neue Zellen zu ernähren , und entfernen Sie ihre Abfälle . Der gleiche Vorgang spielt jedoch ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Progression von vielen Krebsarten , denn sie ermöglicht das schnelle Wachstum von Tumoren.
Mit lebensrettende Anwendungen in sowohl die Hemmung und die Beschleunigung der Schaffung von neuen Blutgefäßen möglich ist, wird eine grundlegendere Verständnis dessen, was reguliert Angiogenese erforderlich . Jetzt haben Forscher an der Universität von Pennsylvania, Boston University und Harvard University die Existenz eines Schwellenwertes für die durch die Wände der Blutgefäße strömenden Fluids bewirkt, dass neue Kapillaren zu sprießen aufgedeckt.
Diese Entdeckung könnte dazu beitragen, den Weg für Krebs-Bekämpfung Medikamente , Behandlungen für den gehärteten Blutgefäße in der Herz-Kreislauf -Krankheit Atherosklerose gefunden oder sogar wachsenden synthetischen Organe im Labor.
Die Forschung wurde von Postdoctoral Fellow Peter Galie der Abteilung für Bioengineering in Penn School of Engineering and Applied Science und Christopher Chen, dann Professor für Bioengineering an der Penn , der jetzt an der Boston University und ein assoziiertes Mitglied der Fakultät des Wyss Institut für Biologisch geführt inspiriert Engineering an der Harvard University. Sie arbeitete mit Duc -Huy Nguyen, Colin Choi und Daniel Cohen, alle Mitglieder der Chen Labor , und Professor Paul Janmey , auch der Abteilung für Bioengineering , sowie der Abteilung für Physiologie in Penns Perelman School of Medicine.
Ihre Studie wurde in den Proceedings der National Academy of Sciences veröffentlicht .
Versuche das Team integriert " Blutgefäß -on -a-Chip " Geräte, die Mikrofluidik- Technologie nutzen, um Prozesse, die normalerweise auftreten innerhalb von Gewebe tief zu simulieren. Sie fanden, dass Zellen, welche jede künstliche Gefäß gekeimt , um neue Gefäße zu bilden , sobald die durch den Fluidflussdurch das Gefß ausgeübte Kraft einen bestimmten Schwellenwert überschritten hat .
"Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass unsere Blutgefäße kann spüren, wenn der Blutfluss ihrer Tragfähigkeit überschreitet und darauf reagieren , indem zusätzliche Schiffe auf Nachfrage ", erklärt Chen . " Vielleicht werden wir eines Tages nutzen diese Reaktion auf das Nachwachsen der Behälter zu verbessern , wo der Bedarf ist entscheidend , wie nach einer Herzinfarkt . "
Während ihrer Experimente , kontrollierte die Forscher die Fluidströmung innerhalb des künstlichen Gefäßes und schließlich , wo neue Schiffe würden sprießen , indem die Form und Orientierung der dünnen Nadeln in einem Kollagen-Gel enthält jedes Schiff im Einsatz. Verwendung eines mathematischen Modells , prognostizierte sie die genauen Stellen entlang des Schiffes , wo die Keimkraft überschritten Schwelle , wodurch der Ort, an dem neue Schiffe bilden würde ausfindig .
Jetzt wollen die Forscher neue Experimente entwickelt, um herauszufinden, wie Zellen spüren diese mechanische Schwelle voranzutreiben.
" Der nächste logische Schritt ist es, die molekularen Mechanismen hinter diesem Phänomen zu bestimmen ", sagte Galie ", welche Proteine beteiligt sind und wie könnten sie in neue medikamentöse Therapien ausgerichtet sein. "