Stærk, selvhelende muskelvokst i laboratoriet
Indholdsfortegnelse:
- Opbygning af en bedre muskel
- Lommer af stamceller Hjælpe muskelreparation
- Lab-vokset muskler stadig i tidlig udvikling
Forskere har vokset skeletmuskulatur i laboratoriet, der ser ud og virker som den virkelige ting. Ud over at indgå stærkt og hurtigt, har denne ny biotekniske muskel evnen til at reparere sig selv fra skade.
"Den muskel, vi har lavet, repræsenterer et vigtigt fremskridt for marken," sagde Nenad Bursac, lektor i biomedicinsk teknik ved Duke University i en pressemeddelelse. "Det er første gang, der er skabt manipuleret muskel, som kontrakterer som stærkt som indfødt neonatal skeletmuskel. "
advertisementAdvertisementLær om årsagerne til og symptomerne på muskelstammerne
Opbygning af en bedre muskel
At opbygge en muskel, der ideelt set kunne bruges i virkelige applikationer og som et værktøj til forståelse muskelsygdomme, forskere voksede muskelceller i laboratoriet, der lignede dem, der styrker bevægelserne, vi laver, mens de løber, går og blot står op.
Interiøret i den bioengineerede muskel indeholdt tæt pakket og parallelle muskelfibre, svarende til hvad du ville se inden for ægte muskler. Da forskerne stimulerede disse kunstige muskler i laboratoriet fungerede de såvel som deres naturlige modstykker, der kontraherede 10 gange stærkere end tidligere biotekniske muskler.
AnnonceForskerne implanterede derefter de labfoldede muskler i et specielt kammer på levende muses ryg. Forskerne dækkede området med klart glas, som gjorde det muligt for dem at overvåge musklerne, da de blev modnet og integreret i dyrets krop. Transplanteret muskel kan kun overleve, hvis kroppen kan give det iltrykt blod gennem blodkarrene.
"Vi kunne se og måle i realtid hvordan blodkarene voksede ind i de implanterede muskelfibre, modnes mod at svare til den styrke, deres oprindelige modstykke har," sagde kandidatstuderende Mark Juhas, medforfatter af undersøgelse.
AnnonceAdvertisementGlasvinduet tillod også forskerne at måle styrken af den bioengineerede muskel visuelt. Forskere havde genetisk ændret muskelcellerne til at udstede fluorescerende lysflimmer i løbet af pigge i cellernes calciumniveau, som forekommer lige før musklerne kommer i kontrakt. Da musklerne voksede stærkere, gjorde det også lysets blink.
Hvad kan forårsage muskelatrofi? »
Lommer af stamceller Hjælpe muskelreparation
Desuden udviklede forskerne en metode, der ville tillade muskelstamceller at reparere den nye muskel, hvis den blev beskadiget. Tricket var at skabe en lomme- eller niche-for disse satellitstamceller at optage som forberedelse til muskelskader.
"Simpelthen at implantere satellitceller eller mindre udviklede muskler virker ikke så godt," sagde Juhas."Den veludviklede muskel, vi lavede, giver nicher til satellitceller at leve i og, når det er nødvendigt, for at genoprette den robuste muskulatur og dens funktion."
Denne teknik fungerede - i hvert fald i laboratoriet. Når forskere beskadigede de bioengineerede muskelceller med et toksin taget fra slangegift, kom satellcellerne til redning og multiplicerede for at helbrede muskelfibrene.
AnnonceAdvertiseFind ud af mere om stamcelleforskning »
Lab-vokset muskler stadig i tidlig udvikling
Bursacs team er ikke den første til at vokse skeletmuskler i laboratoriet. En gruppe på University of Pittsburgh har arbejdet på en metode til genvinding af muskler og sener i kroppen af personer med alvorlige skader.
Duke-undersøgelsen fokuserede dog på anvendelse af stamcellelommer for at hjælpe implanterede muskler til at reparere sig selv. Dette kunne gøre det muligt for musklerne at fungere normalt i kroppen, hvor mindre skade fra motion og skade er almindelig.
AnnonceI hertugstudiet, der blev offentliggjort online i går i National Academy of Sciences 'satser, arbejdede forskerne med en meget lille mængde bioteknisk muskelvæv, alt for lidt til at være til brug lige nu til human terapi. De har til hensigt at fortsætte deres forskning og se, hvor godt den labfoldede muskel integrerer med kroppen, når den er transplanteret.
"Kan det vokse vener og nerver] og reparere den beskadigede muskelfunktion?" sagde Bursac. "Det er, hvad vi vil arbejde på i de næste mange år."
AnnonceAdvertiseRelaterede Nyheder: 3D-trykte lever Guide Transplant Surgeons Hænder »
