Co-Lokalisierung von Nanosilikaten und Lysosomen. Inspiriertes Labor für Nanomaterialien und Tissue Engineering iNanoTE, Texas A & M University
In letzter Zeit gab es viele gute Nachrichten in Bezug auf Stammzellen. Von hilft gelähmte Mäuse gehen zu Reparatur beschädigte Körperteile, die Schlagzeilen allein in dieser Woche waren beeindruckend.
In der Tat erweist sich die Fähigkeit von Stammzellen, sich in spezialisierte Zelltypen umzuwandeln, in der modernen Medizin als sehr nützlich. Ihre zahlreichen Anwendungen sind jedoch mit einem Nachteil verbunden.
Ihr derzeitiger Transformationsprozess erfordert die Verwendung von Proteinmolekülen, die als Wachstumsfaktoren bezeichnet werden. Bisher sind negative Nebenwirkungen aufgetreten, einschließlich des Risikos einer Tumorentwicklung.
Keine Wachstumsfaktoren erforderlich
Jetzt haben Forscher der Texas A & M University a veröffentlicht Studie das eine neue Klasse menschlicher Stammzellen erforscht, die Knochen- oder Knorpelzellen wachsen lassen können, wenn sie auf adulte Stammzellen angewendet werden, ohne dass Wachstumsfaktoren gestört werden. Die Studie identifiziert diese neue Klasse von Zellen als zweidimensionale Nanopartikel, die als Nanosilikate bekannt sind.
Der Computerbiologe von Weill Cornell Medicine an der Cornell University und korrespondierender Autor der Studie, Irtisha Singh, sagte, die Forscher untersuchten die Wechselwirkungen der Nanopartikel mit Stammzellen mithilfe von RNA-seq, einer Sequenzierungstechnik der nächsten Generation.
"RNA-seq macht zu jedem Zeitpunkt eine Momentaufnahme der Genaktivität der Zelle. Dies ähnelt der Aufnahme eines hochauflösenden Fotos während des Super Bowl und der Identifizierung der Reaktion jedes Lüfters während des Aufsetzens." Singh sagte .
„Diese Technik ist sehr empfindlich, um die Wechselwirkung einer Vielzahl von Nanomaterialien mit Zellen zu untersuchen“, fügte Jake Carrow hinzu, Doktorand und Co-Erstautor der Studie.
„Mit dieser Kombination aus Nanotechnologie und Computerbiologie können wir besser verstehen, wie Chemie, Form und Größe eines Materials zu Zellfunktionen beitragen können.“
Nanosilikate sind, wie sich herausstellt, Zellen in Form von Leinsamen nur 10 Millionen Mal kleiner das kann gerichtet werden, um Knochen- und Knorpelgewebe aus biologischen Zellen zu züchten. Sie bestehen aus atomaren Schichten von Mineralien, die üblicherweise im menschlichen Körper vorkommen.
Eine neue Klasse von Therapien
Bisher wurden Nanosilikate in Bereichen wie Energie und Optik eingesetzt. Jetzt können diese Nanopartikel bald auch im medizinischen Bereich eingesetzt werden, was die Entwicklung einer neuen Klasse von Therapien einführt.
Die Forscher der Studie sagen, dass sie für eine mögliche Therapie gegen Arthrose und orthopädische Verletzungen gut geeignet sind. „Die Möglichkeit, eine Therapie an ein bestimmtes Gewebe anzupassen, indem einfach der Mineralgehalt des Nanopartikels geändert wird, bietet ein großes Potenzial im Bereich der regenerativen Technik“, sagte Lauren Cross, ebenfalls Mitautorin der Veröffentlichung.
„Wir glauben, dass dieses neue Gebiet der Mineralomik eine praktikable Alternative zu den derzeit bestehenden Behandlungen darstellen kann.“
Die Forschung unter der Leitung von Dr. Akhilesh Gaharwar, Assistenzprofessor am Institut für Biomedizinische Technik und Leiter der Abteilung „ Inspiriertes Labor für Nanomaterialien und Tissue Engineering , "wird vom Nationalen Institut für biomedizinische Bildgebung und Bioingenieurwesen finanziert. Die Studie mit dem Titel" Weit verbreitete Veränderungen des Transkriptomprofils menschlicher mesenchymaler Stammzellen durch zweidimensionale Nanosilikate "wurde in veröffentlicht. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften .
Via : TEES