Forscher der Oregon Health & Science University haben ein Material entwickelt, das menschliches Knochengewebe repliziert, das sie zur Erforschung von Knochenkrebs und zur Behandlung großer Knochenverletzungen verwenden.
Die Forscher , geführt von Luiz Bertassoni, DDS, Ph.D., Assistenzprofessor an der OHSU School of Dentistry und Mitglied von CEDAR, dem Advanced Research Center für Krebsfrüherkennung am OHSU Knight Cancer Institute, konnten das Material nach ihren Wünschen entwickelnDas Material hat eine 3D-Mineralstruktur mit Knochenzellen, Nervenzellen und Endothelzellen, die sich genau wie eine echte in Blutgefäßen organisieren. Knochen .
Menschliche Stammzellen zur Herstellung von Knochenmaterial
Um das Material herzustellen, mischten die Forscher menschliche Stammzellen in eine Lösung, die aus Kollagen bestand. Die Kollagenproteine verbinden sich zu einem Gel, das die Stammzellen umfasst. Eine Mischung aus gelöstem Calcium, Phosphat und dem Protein Osteopontin wurde verwendetum das Material zu erstellen.
Das aus Kuhmilch gewonnene Protein Osteopontin-Additiv verhindert, dass die Mineralien zu früh kristallisieren, und minimiert die Toxizität des Minerals für Zellen. Die Forscher konnten das reproduzieren. Knochenstruktur bis auf einen Nanometerbereich und durchlaufen denselben Prozess, den ein Knochen bei seiner Bildung durchführt. I t markiert das erste Mal, dass Forscher Zellen in Mineralien einbetten konnten. Die Forschung wurde in der Zeitschrift veröffentlicht. Naturkommunikation .
"Im Wesentlichen handelt es sich um einen miniaturisierten Knochen in einer Schale, den wir in wenigen Fällen herstellen können. 72 Stunden oder weniger ", sagte Bertassoni in a Pressemitteilung Ankündigung der Arbeit. "Bemerkenswert ist, dass sich Forscher auf unserem Gebiet daran gewöhnt haben, Zellen innerhalb einer Proteinmischung zu kultivieren, um die Lebensweise von Zellen im Körper zu approximieren. Dies ist jedoch das erste Mal, dass jemand Zellen in Mineralien einbetten konnte, was das Knochengewebe auszeichnet. "
Material enthält viel Forschung Versprechen
Da die Forscher Zellen in Mineralien einbetten konnten, ist das neue Material vielversprechend, wenn es um die Untersuchung der Knochenfunktion geht. Krankheiten und Knochenregeneration. Mit dem Material, so Bertassoni, können Forscher untersuchen, wie Knochenzellen bestimmte Krebsarten anziehen, wie sich Krebszellen in den Knochen und in der Knochenmarkfunktion bewegen. Das Material kann auch verwendet werden, um zu bestimmen, was Krankheiten wie Leukämie antreibt.
"Die Fähigkeit, wirklich knochenähnliche Gewebe im Labor zu konstruieren, kann auch für die regenerative Medizin transformativ sein", sagte Bertassoni. "Da die derzeitige Behandlung großer Knochenbrüche die Entfernung des eigenen gesunden Knochens des Patienten erfordert, damit dieser möglich ist."an der Stelle der Verletzung implantiert. "