211service.com
Biomateriale kunne lade læger 'skulptere' sarte ansigtstræk
Et nyt biomateriale kan hjælpe kirurger med at genopbygge de sarte bløde strukturer i det menneskelige ansigt, som kinderne, efter en sygdom eller skade har forårsaget vansiring. Materialet, som er halvt syntetisk og halvt biologisk, kan sprøjtes ind under huden som en væske, masseres i form og derefter permanent låses ved udsættelse for lys.
Under søgelyset: Forskere bruger en LED med grønt lys til at afstive et eksperimentelt materiale, der er blevet injiceret under huden på en rotte.
Blødt væv er svært at erstatte, især i ansigtet. Vi har metaller og plastik til din knogle, siger Jennifer Elisseeff , en TR35-vinder i 2002 og en af forskerne på et papir offentliggjort i Videnskab translationel medicin der beskriver arbejdet. Men kirurger mangler gode erstatninger for ting som kinder og læber - og selv små deformiteter kan føre til alvorlige sociale og følelsesmæssige problemer for patienterne. Eksisterende implantater er ofte utilstrækkelige til at rekonstruere større defekter, såsom dem, der er efterladt af tumorudskæringer eller ekstreme traumer.
Alexander Hillel og hans kolleger ved Johns Hopkins University har skabt en ny type transplantationsmateriale, der løser disse problemer. Det er en blanding af hyaluronsyre - et biologisk materiale, der allerede bruges som et blødt vævsimplantat - og polyethylenglycol, et syntetisk materiale. Blandingen er en flydende polymer, der kan injiceres - og dermed undgå behovet for operation. Når det er injiceret, kan materialet skulptureres i den nødvendige form. Når det udsættes for lys med specifikke bølgelængder, omarrangeres det rodede virvar af polymerkæder i det flydende implantat til en stabil, krydsskraveret form, hvilket gør implantatet stivnet.
Det er vigtigt, at LED'en bruger synligt lys til at indstille implantatet Farshid Guilak , professor i ortopædkirurgi og biomedicinsk teknik ved Duke University: Synligt lys er meget sikrere end UV-lys, som kan have en række uønskede virkninger, primært DNA-skader og celledød.
Ali Khademhosseini , en lektor ved Harvard-MIT's afdeling for sundhedsvidenskab og teknologi, siger, at det nye materiale er lovende. Mig bekendt er det det længste, man har taget en sådan tilgang, da papiret har omfattende dyrestudier såvel som pilotundersøgelser af mennesker, siger han.
For at indstille implantaterne udtænkte forskerne et LED-array med grønt lys, der kan trænge igennem op til fire millimeter hud. Det tager kun to minutters eksponering, før implantatet sætter sig helt, og der var ingen smertefulde bivirkninger.
For at teste implantaterne sprøjtede forskere dem ind i ryggen på rotter. De testede derefter adskillige forhold mellem hyaluronsyre og polyethylenglycol og undersøgte, hvor længe hver varede. De forskellige blandinger har forskellige niveauer af elasticitet og holdbarhed, hvilket gør det muligt for klinikere at finjustere de fysiske egenskaber af et implantat til deres behov. De længstvarende implantater klarede sig i næsten 500 dage, før de blev fuldstændigt resorberet ind i rotternes kroppe. Det betyder, at implantaterne muligvis skal udskiftes efter et år eller deromkring, selvom Elisseeff håber, at de vil fungere som et stillads for nyt væv at vokse på.
Forskerne iscenesatte et klinisk pilotstudie i Canada. De injicerede små implantater i maven på tre patienter, der var planlagt til at gennemgå maveplastik. Implantaterne varede omkring 12 uger, hvor det eneste problem var betændelse omkring implantatet. Elisseeff siger, at betændelsen kan være et resultat af irritation forårsaget af implantaternes stivhed, en reaktion på kemikalierne i implantatet eller et biprodukt af fedtvævet, der omgiver implantatstedet. Hun mener, at problemet vil være relativt nemt at overkomme.
Det næste skridt, siger Elisseeff, er et fuldskala klinisk forsøg. Hun arbejder også på måder at lave bløddelsimplantater med minimale syntetiske komponenter. Den lange udsigt er at forsøge at bringe disse [vævsingeniør] teknologier frem til klinisk praksis, siger hun. Selvom det typisk har taget lang tid at få sådanne teknikker i brug, er hun overbevist om, at hendes nuværende arbejde vil flytte til klinikken, fordi det er designet til at imødekomme kliniske behov.
Melissa Knothe Tate , professor ved Case Western Universitys afdeling for biomedicinsk teknik, er optimistisk. At få funktionelt væv på det rigtige sted på det rigtige tidspunkt har været en stor hindring inden for vævsteknologi, siger hun. Hun tilføjer, at denne og andre nyligt offentliggjorte teknologier kunne indikere en ny tidsalder inden for regenerativ medicin, der efterligner kroppens evne til at bygge nyt væv.
Khademhosseini finder også resultaterne opmuntrende. Jeg håber, at papiret vil give efter for en ny generation af biomateriale-baserede applikationer til erstatning af blødt væv, siger han.