Forschung von der University of Iowa führte eine "Bio -Patch " , die fehlende oder beschädigte Knochen durch Einfügen von DNA in Nanopartikeln zu Knochendungsgenetischen Anweisungen direkt in die Zellen zu liefern regeneriert getestet.
Die Methode ist es gelungen, nachwachsenden genügend Knochen komplett abgedeckt Schädelverletzungenin lebenden Ratten . Und in Reagenzgläsern , stimulierte es auch neue Wachstum in menschlichen Knochenmark -Stromazellen .
Verwendung DNA-Stücke , die für einen von Blutplättchen abgeleiteten Wachstumsfaktor namens PDGF -B kodieren , lieferte die Forscher genetischen Anweisungen direkt in lebende Knochenzellen , wodurch sie die Proteine, die zu mehr Knochenproduktion führen zu machen.
Sie berichten ihre Arbeit in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Biomaterials .
Während andere Forscher haben auch berichtet, Erfolg bei der Förderung neuer Knochen nachwachsen , verließen sie sich auf wiederholte Anwendungen, die die Knochen Herstellung von Proteinen von außen , die teuer , intensiver ist und immer und immer wieder geschehen zu liefern.
Diese Studie ist unterschiedlich, da es in Angriff Zellen von innen , wodurch sie Proteine , die zu mehr Knochenwachstum führte zu erzeugen.
Anschrift für die Verfasser Aliasger Salem, Professor an der Iowa College of Pharmacy , erklärt der Nutzen direkt die Bereitstellung der DNA von Zellen :
" Wenn Sie nur das Protein zu liefern , die Sie behalten haben liefert es mit kontinuierlichen Injektionen , um die Dosis zu erhalten. Mit unserer Methode können Sie lokale , nachhaltig Ausdruck über einen längeren Zeitraum zu erhalten , ohne dass fortgesetzte Dosen von Protein zu geben. "
Um ihre bio patchen das Team machte ein Gerüst aus Kollagen dann ausgesät mit synthetisch hergestellt , Nano-Größe Plasmiden , die jeweils die DNA tragen Stücke von genetischen Anweisungen zur Herstellung von Knochen.
Die Forscher platziert dann DNA - entkernt und ungeimpften Gerüste auf kleine 5 mm x 2 mm Löcher in den Schädel von Ratten. Sie fanden heraus, nach vier Wochen , dass die gesetzten Gerüste stieg 44 Mal mehr Knochen und Weichgewebe als ungeimpfte Gerüste und 14 -mal mehr als die unbehandelten Wunden.
Scans zeigten auch, dass die gesetzten Gerüste führte zu neuem Knochenwachstum , die fast die Wunde verschlossen.
Die Plasmide geben Knochenzellen bereits im Körper vorhanden . Diese werden in der Nähe der Wunde entfernt und Drift über zum Schafott . Die Forscher fanden die Plasmide Transport leicht in Zellen , sobald sie in der Größe geschrumpft und mit einer positiven elektrischen Ladung .
Prof. Salem erklärt:
" Die Lieferung Mechanismus ist das Gerüst mit dem Plasmid . Wenn Zellen in das Gerüst zu migrieren, treffen sie sich mit dem Plasmid , sie nehmen das Plasmid und sie bekommen die Kodierung zu produzieren PDGF- B, die Knochenregeneration verbessert geladen. "
Die Forscher sagen, dass ihre Bio -Patch kann in der Zahnheilkunde verwendet werden, um Knochen in Zahnfleischbereichenaufzubauen , um Grundlagen für Zahnimplantate liefern. Dies wäre von großem Nutzen für die Patienten , die Implantate müssen aber nicht über genügend Knochen in der Umgebung sein .
Eine weitere mögliche Anwendung für die bio -Patch könnte sein, Geburtsfehler , wo Knochen fehlt reparieren , zum Beispiel um den Kopf oder Gesicht.
Die Bio -Patch könnte in der Form und Größe der Fehlstelle, so , wenn der neue Knochen wächst es ist eine perfekte Passform vorgenommen werden.
Die Forscher arbeiten nun daran, einen Weg, um die Techniken der Anpassung an neue Blutgefäße zu erzeugen, um das Knochenwachstum zu unterstützen.
Die Mittel aus dem Internationalen Team für Implantologie , das National Cancer Institute an der National Institutes of Health und der American Cancer Society dazu beigetragen, die Forschung zu finanzieren.
Früher in diesem Jahr , berichtet britischen Forscher in der Zeitschrift Advanced Functional Materials , wie sie auf eine Methode, die eines Tages den Einsatz arbeiten Stammzellen und Kunststoff auf gebrochene Knochen heilen . Die techique würde Knochen aus eigenen Stammzellen des Patienten , die sich für eine implantierte Kunststoffgerüst, die nach und nach verschlechtert sich der neue Knochen regeneriert befestigt wachsen.