Wissenschaftler erzeugen kleinste Blutgefäße

Eine klebrige Mischung aus einem Biopolymer und zwei Arten von Zellen, wenn fertig, konnte übergeben als Draculas Potluck Jell-o Form eines Tages Chirurgen des Körpers kleinste Blutgefäße zu ersetzen lassen könnte.

Winzige Blutgefäße erweitern Sie die Reichweite von Venen und Arterien, Bereitstellung von Sauerstoff für die meisten Gewebe des Körpers. Wenn diese kleineren Schiffe scheitern, scheitern die Gewebe, die sie unterstützen mit ihnen. Solche Schäden ist typisch bei fortgeschrittenem Diabetes zum Beispiel und ist der Grund-Diabetikern manchmal Gliedmaßen amputiert werden müssen.

Obwohl Chirurgen für Jahre erfolgreich transplantierten großen Blutgefäße haben, wurde es auch schwierig, die winzigen Venole ersetzen Arteriola, und – die kleinste von allen — Kapillargefäße, die nur 5 bis 20 Mikrometer sind über. Das ist einfach zu klein, Stück für Stück zu verpflanzen.

Die Lösung

Die Lösung sagt Erin Lavik, Assistant Professor für biomedizinische Technik an der Yale University, ganze Netzwerke dieser winzige Gefäße zu verpflanzen sein kann.

Andere Wissenschaftler haben auch transplantierbaren Blutgefäß Netzwerke entwickelt, aber diese Transplantationen noch nicht fest. In der Tat haben sie verwelkt, ohne eine Verbindung zu den körpereigenen Vene und Arterie Autobahnen. Lavik Gruppe hoffen jedoch, dass wenn richtig entwickelt ihre vaskulären Seitenstraßen spontan zu den Hauptrouten verbinden würde, die ausgeführt werden, und aus dem Herzen.

Der Schlüssel ist die Kombination dieser zwei Arten von Zellen: Endothelzellen, die flachen Zellen, die Blutgefäße und das Herz zu zeichnen, und neuronale Stammzellen des Gehirns Bausteine. Obwohl Wissenschaftler den Verdacht haben, dass diese Art von Zellen im Körper interagieren, Lavik sagt, sie und einer ihrer Kollegen – Yale School of Medicine Pathologie Professor Joseph Madri – beschlossen, die Zellen in einer Petrischale einander vorzustellen.

"Das ist wild"

Überraschend, begann die Endothelzellen, die in der Regel nur als eine Schicht in die Schüssel wuchs, zu röhrenförmigen Strukturen.

"Das ist wild. Dies ist nicht normalerweise gesehen,"sagte Lavik LiveScience. "Selbst wenn Sie die neurale Vorläuferzellen entfernen, sind diese Rohre stabil. Sie werden durch einige Verfahren wo aufhören sie nur Zellen und bilden Röhren beginnen."

Diese selbst zusammenbauen Röhren einen Riesenschritt in Richtung Aufbau eines implantierbaren Netzwerks Lavik sagte, aber sie waren immer noch nur ein Gewirr von unglaublich kleinen Schiffe schlaff in einem Labor Teller stapelten. Das ist, wo Laviks Know-how in technischen Kunststoffen sehr praktisch war.

Die Wissenschaftler konstruiert eine gallertartige Gerüst aus einem Hydrogel-eine wässrige Gelee –, war gespickt mit kleinen Kanälen. Dann bestreut sie schwammartiges Gerüst mit dem Schiff-Gebäude Endothelzellen und neurale Stammzellen. Da sie in einer Schale hatte, gebildet die Endothelzellen Röhren. Aber diesmal die Rohre folgte das Gerüst Kanäle, ein Netzwerk von kleinen Blutgefäße bilden.

Tests bei Mäusen

Als die Wissenschaftler diese gallertartige Gerüste in kleinen Taschen direkt unter der Haut von Labormäusen implantiert und entfernt sie dann solange sechs Wochen später, fanden sie, dass nicht nur die neuen Schiffe überlebt hatte, hatte sie begonnen, die Viecher (für eine Maus) größere Blutgefäße zu verbinden.

Bleibt in lange genug vor Ort, Lavik sagt, die wässrige Gerüste untergraben würden, hinterlässt nur das neue Netz von Blutgefäßen.

"Hoffentlich, wenn diese Jungs eigentlich neues Gewebe bilden", sagt sie, "Schließlich würde man das Implantat Sie würden gelassen werden mit Gewebe und kein Polymer auf lange Sicht."

Die Forschung wurde Anfang dieses Jahres in der Fachzeitschrift Proceedings der National Academy of Sciencesbeschrieben.

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