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Technologie médicale pour l'homme et les machines

fraunhofer0215rapport de recherche

La médecine régénérative utilise les propres cellules du corps pour guérir les tissus endommagés. Chercheurs de Fraunhofer se fondent sur la libre cellulaires substrats, qui se déposent seulement après l'insertion dans le patient lui-même. Les protéines attirer de ce fait les cellules qui se développent sur les substrats. La nappe de fibres de haute technologie remplace les tissus humains. Les photographies au microscope électronique à balayage (gauche) montrent peuplées de cellules substrats électrofilées.


Sont des organes ou des tissus d'un être humain irrémédiablement endommagés, le patient peut généralement être aidé que par un organe d'un donneur ou un implant en plastique. Mais souvent, le corps repousse le remplacement. Remède implants de cellules autologues à laquelle l'organisme humain est pas sensible. Pour croître, les cellules ont besoin d'une sorte de substrat, un échafaudage structurel. Des chercheurs de l'Institut Fraunhofer pour l'ingénierie et la biotechnologie interfaciale IGB à Stuttgart développent de tels substrats - également appelées échafaudages - conjointement avec l'Université de Tübingen et UCLA, Université de Californie, Los Angeles par électrofilage. Dans ce procédé, des polymères synthétiques et biodégradables tels que le polylactide sont des fibres filées électriquement. Vous vous connectez à une sorte de matrice non-tissé, en trois dimensions.

Cultiver les cellules dans le corps

Ici, les scientifiques choisissent une approche particulière: Pendant le filage électrique mélanger le polymère avec des protéines, ils cocon également dans les fibres très minces. Les substrats de support sont équipés de manière - une fois qu'ils ont été utilisés pour le patient - lient les cellules endogènes. «L'électrofilage on peut implanter un substrat de support exempt de cellules, qui est rempli seulement après l'insertion dans le corps des cellules. Protéines spéciales ont la capacité d'attirer des cellules spécifiques, qui poussent ensuite sur l'échafaud. Selon la protéine au tissu cardiaque pour former ou de régénérer des tissus malades, "Dr Svenja Hinderer, scientifique a expliqué à l'IGB à Stuttgart.

Les substrats porteurs tels que film mince tissés à plat et coupés à la taille désirée. Par exemple, si un muscle cardiaque endommagé à traiter, les échafaudages comme un tissu placé sur le muscle malade. Dans le corps humain, les fibres polymères se dissolvent en environ 48 mois. Les cellules qui au cours de laquelle quai avec les protéines obtenues par la structure de support d'un environnement agréable. Ils produisent leur propre matrice et font la fonction des récupère des tissus.

Essais réussis dans le bioréacteur

Tant dans les tests de laboratoire ainsi que des tests dans le bioréacteur, les chercheurs ont enregistré des succès déjà. Alors qu'ils étaient en mesure de prouver que Tracheazellen la trachée, qui sont difficiles à cultiver in vitro, attacher à la décorine de protéines et de grandir. Une autre protéine - le facteur de croissance SDF-1 - se lie à des cellules souches spécifiques, les cellules progénitrices. Ces mesures sont nécessaires pour le développement des valves cardiaques et la formation de nouveaux muscle cardiaque après une crise cardiaque. «Nos implants produits par électrofilage présentent les propriétés mécaniques et de structure d'une valve cardiaque normale. Comment proche de l'original et de l'ouvrir à des expériences dans le bioréacteur à une pression artérielle de 120 80 à mmHg ", dit Hinderer. Ensuite, le chercheur et ses collègues veulent tester les échafaudages finis avec des protéines dans un modèle animal.

Les hybrides de fibres de polymère et de protéine peuvent être produits et stockés en grandes quantités. L'équipe de l'IGB travaille pour apporter le support de nouveaux substrats une alternative rapidement déployable aux modèles de volets classiques sur le marché. "Combien de temps cela prendra, mais ne peut être prédit," explique le chercheur. L'avantage: les implants sans cellule doit être autorisée que comme un dispositif médical, mais les médicaments de thérapie pas aussi avancé - un avantage temporel. "L'approbation de produits médicaux, qui sont déjà équipés avant l'implantation avec des cellules humaines, est très long et coûteux processus," dit Hinderer.
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