Wissenschaftler könnten Knorpel mithilfe eines Magnetfelds wachsen lassen

Wir haben festgestellt, dass wir Objekte wie Zellen so organisieren können, dass sie generiert werden können

neue komplexe Stoffe ohne Änderungendie Zellen selbst. Andere mussten den Zellen Magnetpartikel hinzufügen, damit sie auf das Magnetfeld reagieren. Dieser Ansatz könnte jedoch unerwünschte Langzeitfolgen für die Zellgesundheit haben. Stattdessen manipulierten wir die magnetische Natur der Umgebung, die die Zellen umgibt, und ermöglichten es uns, Dinge mit Magneten anzuordnen.

Hannah Zlotnik, Pionierin der Forschung und Doktorandin in Bioingenieurwesen am McKay Orthopaedic Research Laboratory in Pennsylvania

Beim Menschen können Gewebe wie Knorpel häufig zusammenbrechen und Gelenkinstabilität oder Schmerzen verursachen. Oft tritt die Zerstörung nicht vollständig auf, sondern bedeckt den Bereich und bildet ein Loch.

Die Behandlung deutet nun darauf hin, dass sich die Löcher füllensynthetische oder biologische Materialien, die funktionieren können, sich aber oft abnutzen, weil sie nicht mehr dieselben Materialien sind wie früher. Dies ähnelt der Reparatur von Schlaglöchern auf der Straße: Sie sind mit Kies bedeckt. In diesem Fall wird die Grube geglättet, aber mit der Zeit nutzt sich eine solche Struktur ab, da es sich nicht um dasselbe Material handelt und es nicht auf dieselbe Weise zusammenkleben kann.

Ein Team von Wissenschaftlern fand das beim HinzufügenMagnetflüssigkeit zu einer dreidimensionalen Hydrogel-Lösung, Zellen und andere nichtmagnetische Objekte, einschließlich Mikrokapseln zur Arzneimittelabgabe, können bestimmte Muster, die natürliches Gewebe imitieren, unter Verwendung eines externen Magnetfelds organisieren.

Nach kurzem Kontakt mit einem MagnetfeldDie Hydrogel-Lösung (und die darin enthaltenen Objekte) wurden in einem als "Photovernetzung" bezeichneten Prozess ultraviolettem Licht ausgesetzt, um alles an Ort und Stelle zu fixieren. Dann löste sich die magnetische Lösung auf. Danach behielten die manipulierten Gewebe den erforderlichen Zellgradienten bei. Mit dieser magnetischen Modellierungstechnik konnte das Team den Gelenkknorpel nachbilden.

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