Durchbruch: Lab Lunge Leben und atmen

Wissenschaftler haben Leben, atmen Lungen im Labor errichtet eine
neue voraus, die eines Tages diejenigen in der hoffnungslosen Notwendigkeit von diesen lebenswichtigen helfen könnte
Organen.

Die Forscher im wesentlichen Ratte Lungen auseinander genommen und wieder aufgebaut
Sie durch neue Zellen. Nachdem diese neue Lunge in live Ratten transplantiert wurden,
Sie für kurze Zeit erfolgreich ausgetauscht, Sauerstoff und Kohlendioxid und
die Tiere Blut, Sauerstoff, genauso wie normale Lunge.

"Dies ist ein erster Schritt bei der Regeneration des gesamten
lungen für größere Tiere und schließlich auch für den Menschen", sagte Forscher
Laura Niklason, ein Gewebe-Ingenieur an der Yale University in New Haven, Connecticut

Eine neue Möglichkeit, Lunge machen könnte lebensrettend, Lunge
Krankheit entfallen rund 400.000 Todesfälle pro Jahr in den Vereinigten Staaten
allein. Beim Herzen können sich regenerieren und neu wachsen
Zellen im gesamten Leben einer Person, nicht Lunge in der Regel im Körper regenerieren
jenseits der zellulären Ebene. Als solche beschädigt derzeit die einzige Möglichkeit, ersetzen
Erwachsenen Lungengewebe ist durch Lungen-Transplantation, und Spender Lunge Mangelware sind.
Lungen-Transplantation ist übrigens sehr anfällig gegen Organabstoßung und
Infektion mit nur 10 bis 20 Prozent der Patienten überleben das Verfahren nach
10 Jahre.

Wachsende Lunge

Niklason und ihre Kollegen nahm zuerst Lungen von erwachsenen Ratten
und zart ihren vorhandenen Zellen mit Reinigungsmittel entfernt. Dies ließ sie mit
ein Gerüst aus Bindegewebe, das die verzweigte Struktur beibehalten
Atemwege und der Blutgefäße in der ursprünglichen Lunge sowie seine Elastizität
und andere wichtigen mechanischen Eigenschaften. Diese Strategie der Verwendung von Organe beraubt
Zellen als Gerüste für technische Transplantationen ist von wachsendem Interesse, mit
Erfolge mit wachsenden Penis Gewebe, zum Beispiel in letzter Zeit,
sowie Herzen und vielleicht Lebern.

"Es ist dieses Gerüst, das ist der Schlüssel" Niklason
LiveScience erzählte. "Das Problem mit der Herstellung synthetischer Gerüste, wenn es
um Lungengewebe kommt ist, dass die Architektur der Lunge so hat eine sehr
komplexe Struktur – Wenn Sie einatmen, Ihre Atemwege teilt sich in zwei für jede Lunge
und dann jede Fluglinie Zweige wieder für 23 Generationen von
Verzweigung."

"Durch die Zeit, die Sie auf den Grund zu gehen, haben Sie Millionen
und Millionen von winzigen Luftsäcke, eine Gesamtfläche von 70 qm (753 qm
Füße),"erklärte sie. "So wie ich darüber nachgedacht, es gibt wirklich keine
Weg ich kenne, oder jemand kennt, zu einem synthetischen Gerüst zu vergleichen
damit so haben wir nicht."

Als nächstes injiziert die Forscher eine Mischung aus funktionalen Lunge
Zellen in diesem Gerüst und alles in einem "Bioreaktor" entworfen getränkt
fetale Bedingungen nachzuahmen. Die Bioreaktoren machen sogar die engineering Lunge
darin atmen Sie, Strömung und hin und her zu quetschen
Sie.

"Föten Atmen eigentlich — nicht Luft, sondern Fruchtwasser
Flüssigkeit,"erklärt Niklason. "Diese intermittierende Atmung ist eigentlich
sehr wichtig für die Entwicklung einer funktionierenden Lungenkrebs. Wir haben eine Reihe von studiert.
verschiedenen Atemfrequenz um zu sehen, welche am besten funktionieren von einmal pro Stunde auf einmal ein
Minute, und es scheint, dass häufiger Atmung führt zu besseren Lunge
Entwicklung."

In nur wenigen Tagen, die daraus resultierende Lungengewebe enthalten die
Art der Atemwege, Blutgefäße und Lufteinschlüsse zu sehen
in normalen Lunge. Diese Strukturen wurden mit vielen des korrekten bevölkert.
Arten von Zellen und mit den richtigen Arten von mechanischen Eigenschaften. [Bilder der Übungseinheit Lunge]

Zukunft der Lunge
Regeneration

Die Wissenschaftler darauf hingewiesen, dass sehr viel mehr Forschung notwendig ist
um festzustellen, ob die Lunge wäre gemacht, um ihre Funktion aufrecht zu erhalten. Wenn implantiert
Ratten funktioniert, dass ihre linke Lunge entfernt hatte, diese Lunge entwickelt gut
für 45 Minuten bis zwei Stunden, aber nach etwa drei Stunden, "Wir sahen einige
Nachweis von Blutgerinnsel in der Lunge bilden,"sagte Niklason.

Die Forscher vermuten, dass, wenn sie die Gerüste ausgesät
Zellen könnte einigen weißen Flecken zurückgelassen wurden denen Blut zusammenlegen könnte
zu Form. "Das ist etwas, was wir auf jeden Fall mit mehr verbessern können
Arbeit,"bemerkte sie.

Andere Forschungsgruppen an der University of Minnesota und der
Universität von Texas sind auch mit Maus oder Ratte Lunge beraubt Zellen als
Gerüste für den Anbau von Lungengewebe. Niklason und ihre Kollegen sind jedoch die
Zunächst entwickelt, um solche Implantat Gewebe in lebenden Tieren.

Diese Experimente beweisen könnte potenziell mit Menschen arbeiten
Gewebe, Niklason Team nahm Segmente der menschlichen Lunge von einer Gewebebank und
Ihre Zellen zu Gerüste von ihnen entfernt. Beide menschlichen Krebszellen und
Zellen aus menschlichen Nabelschnurblut injiziert diese Gerüste
erfolgreich auf ihren Oberflächen eingeklinkt, könnte diese Methode vorschlagen
wirksam.

Noch, induziert, die Art der Lunge Stammzellen oder so genannte
pluripotente Stammzellen nötig, um wirklich menschliche Lunge Arbeiten sind nicht
verfügbar noch. Auch für diese Methode menschlichen Patienten, alle Zellen nutzen
verwendet, um Reseed Gerüste müssten von den Patienten Empfang kommen die
Gewebe-Transplantation, Immunabwehr zu vermeiden.

"Regeneration Lungen für Patienten ist etwas, was ich, wie sehe
eine 20 - oder 25-Jahres-Perspektive,"sagte Niklason. "Trotzdem denke ich, wir setzen
gemeinsam eine wirklich solide Plattform für die Erzeugung von Lungen für Patienten auf lange Sicht. "

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-24. Juni in der
Fachzeitschrift Science.

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