Прозрачные кости: Открытие американских ученых поможет лечить остеопороз
Главная » Последние новости » Новости технологий » Прозрачные кости: Открытие американских ученых поможет лечить остеопороз
Новости технологий, 27.04.2017
Печать Отправить на почту
Ученые из Калифорнийского технологического института применили технологию просвечивания мягких тканей CLARITY для костей. В результате исследователям удалось сделать кости мыши прозрачными.
Методика может использоваться для клинических испытаний лекарств от остеопороза — хронического заболевания, при котором кости становятся хрупкими, информирует enovosty.com/news.
Как и кожа, в течение жизни кости человека непрерывно обновляются, а новые ткани формируются из стволовых клеток в костном мозге. Американские ученые разработали методику, которая позволяет увидеть стволовые клетки в их «среде обитания». Об этом пишет Science Daily.
Для этого исследователи усовершенствовали разработанную в 2013 году технологию CLARITY, которая позволяет сделать ткани мозга прозрачными. Для этого из ткани извлекаются липиды, а для поддержки структуры вводится прозрачный гидрогель. При работе с твердыми тканями методика была скорректирована.
В эксперименте были использованы бедренная и большеберцовая кость, а также кости позвоночного столба генетически модифицированной мыши. Ее стволовые клетки были окрашены в красный, поэтому их легко можно было увидеть при визуализации.
Читайте: Кости скрывают в себе ключ к лечению ожирения и диабета
Прозрачные кости: Открытие американских ученых поможет лечить остеопороз
Greenbaum et al./Sci. Transl. Med. 2017
Ученые извлекли из костей мертвой мыши кальций — компонент, который делает кости непрозрачными. Затем в кости ввели гидрогель, который удерживает белки и нуклеиновые кислоты, сохраняя структуру тканей. На последнем этапе ученые ввели вымывающий раствор, который выводит липиды, делая кости просвечивающими.
Спустя 28 дней кости стали полностью прозрачными и приобрели желатиновую структуру. Флуоресцентные стволовые клетки при этом были отчетливо видны. Особенность методики заключается в выведении минералов без повреждения самих клеток. Также ученые использовали обычные химические вещества, которые доступны большинству медиков. Однако в диагностике эта методика пока использоваться не будет — для эффекта прозрачности кости нужно извлечь из организма и подвергать обработке в течение нескольких недель.
Читайте: Мужчины-курильщики подвержены большому риску развития остеопороза
Методика получила название Bone CLARITY, а результаты исследования были опубликованы в журнале Science Translational Medicine. Ученые уже испытали эффект нового лекарства от остеопороза с помощью этой технологии. Разработанный компанией Amgen препарат повысил количество стволовых клеток в костях мышей. Ученые продолжат исследования, чтобы лучше понять, как состояние костей связано с состоянием всего организма.
Для восстановления поврежденных в результате остеопороза и других заболеваний костей разрабатываются различные методики. Ученые выращивают костный материал из стволовых клеток жировой ткани, печатают кости и хрящи с помощью биочернил, регенерируют кости с помощью полимеров и даже печатают полноценные коленные импланты.
(Visited 585 times, 1 visits today)
По материалам "Хайтек"
ТЕГИ: CLARITY, кости, остеопороз, просвечивание мягких тканейПосещений: 585
Если Вы заметили орфографическую ошибку, выделите её мышью и нажмите Ctrl+Enter
Печать Отправить на почту
Для того, чтобы оставлять комментарии, Вам необходимо авторизоваться.
Максимальная длина одного комментария 2500 символов!
Войти с помощью:
Читать полностью на
прозрачные кости
© Copyright: Нуреке, 2019
Свидетельство о публикации №219042801685
Свидетельство о публикации №219042801685
Рецензии
АСТАНА. КАЗИНФОРМ - Казахстанский ученый Вячеслав Огай разработал гидрогель для регенерации остеохондральных дефектов в коленных и тазобедренных суставах человека. Гидрогель может стать новой возможностью лечения остеохондральных дефектов в ортопедии и травматологии наравне с эндопротезированием, передает МИА «Казинформ» со ссылкой на официальный сайт Комитета науки МОН РК.
Гидрогель состоит из натуральных компонентов и содержит стволовые клетки, хондро- и остеоиндуктивные факторы роста. Изобретение станет лечением остеохондральных дефектов I и II степеней. При использовании гидрогеля поврежденные хрящевые и костные ткани человека смогут принять первоначальный вид в течение трех и более месяцев после операции.
«Остеохондральные дефекты очень сложно поддаются лечению. У пациента происходит разрушение хрящевого слоя и субхондральной пластинки, и, естественно, он ощущает очень сильные боли при движении. В данном случае применяется эндопротезирование. Чтобы избежать это, мне пришла идея использовать методы биотехнологии и разработать гидрогель, который был бы биосовместим и модифицирован таким образом, чтобы полностью восстановить хрящевой и костный слои на суставах пациента», - рассказал заведующий лабораторией стволовых клеток Центра биотехнологии, к.б.н. Вячеслав Огай.
В. Огай совместно с командой ученых использовали восемь разных вариантов гидрогеля, чтобы понять нужное количество ростовых факторов и какая концентрация необходима для восстановления дефекта в определенные сроки. Они смогли определить вариант гидрогеля с оптимальной концентрацией стволовых клеток и ростовых факторов, после применения которого остеохондральные дефекты на коленных суставах лабораторных животных смогли полностью восстановиться.
Об эндопротезировании: после операции пациент может встать на ноги за относительно короткие сроки, однако при эндопротезировании появляются определенные побочные эффекты, такие как смещение протеза, бактериальная инфекция эндопротеза. Срок годности протеза около 10 лет, после чего эндопротез необходимо менять на новый.
Имплантация гидрогеля происходит с помощью хирургических методов: происходит разрезание коленного сустава, для того чтобы дать доступ хирургу к остеохондральному дефекту. После того как он смешал два компонента со всеми биологическими составляющими, он аккуратно заливает в дефект, затем гидрогель поляризуется в течение 2-3 минут. После чего хирург зашивает рану. После операции человек должен постепенно давать нагрузку на колено, постепенно реабилитироваться. И по истечении трех или более месяцев, в зависимости от размера дефекта, у пациента будет таким же, как и до повреждения.
Аналогичные работы проводятся в Израиле, Германии, Южной Корее и США. Отечественная разработка уникальна благодаря природным компонентам в ее составе, так как другие страны используют синтетические вещества.
«Они дешевле - да, но природное лучше. Пуст оно будет дороже, но оно будет давать тот эффект, который необходим для восстановления», - отметил В. Огай.
В данное время гидрогель проходит во всех странах испытания на стадии разработки и исследования.
«Мы сейчас провели первый этап доклинических исследований. В дальнейшем мы планируем подавать на следующий этап грантового финансирования, чтобы продолжить это уже на пациентах с отсеохондральным дефектом», - рассказывает руководитель научного проекта.
После успешного проведения клинических исследований, которые длятся от 3 до 6 лет, ученые определят безопасность, эффективность данной разработки, и после регистрации смогут внедрить в медицинскую практику по всей стране.
Проект «Разработка инъекционного гидрогеля на основе стволовых клеток для регенерации остеохондральных дефектов» под руководством Вячеслава Огая получил грантовое финансирование в 2015 году от Комитета науки МОН РК на сумму свыше 21 млн тенге сроком на три года.
Басты сөздер: Наука, Здравоохранение,
Нуреке 28.04.2019 22:24 • Заявить о нарушении
Гидрогель состоит из натуральных компонентов и содержит стволовые клетки, хондро- и остеоиндуктивные факторы роста. Изобретение станет лечением остеохондральных дефектов I и II степеней. При использовании гидрогеля поврежденные хрящевые и костные ткани человека смогут принять первоначальный вид в течение трех и более месяцев после операции.
«Остеохондральные дефекты очень сложно поддаются лечению. У пациента происходит разрушение хрящевого слоя и субхондральной пластинки, и, естественно, он ощущает очень сильные боли при движении. В данном случае применяется эндопротезирование. Чтобы избежать это, мне пришла идея использовать методы биотехнологии и разработать гидрогель, который был бы биосовместим и модифицирован таким образом, чтобы полностью восстановить хрящевой и костный слои на суставах пациента», - рассказал заведующий лабораторией стволовых клеток Центра биотехнологии, к.б.н. Вячеслав Огай.
В. Огай совместно с командой ученых использовали восемь разных вариантов гидрогеля, чтобы понять нужное количество ростовых факторов и какая концентрация необходима для восстановления дефекта в определенные сроки. Они смогли определить вариант гидрогеля с оптимальной концентрацией стволовых клеток и ростовых факторов, после применения которого остеохондральные дефекты на коленных суставах лабораторных животных смогли полностью восстановиться.
Об эндопротезировании: после операции пациент может встать на ноги за относительно короткие сроки, однако при эндопротезировании появляются определенные побочные эффекты, такие как смещение протеза, бактериальная инфекция эндопротеза. Срок годности протеза около 10 лет, после чего эндопротез необходимо менять на новый.
Имплантация гидрогеля происходит с помощью хирургических методов: происходит разрезание коленного сустава, для того чтобы дать доступ хирургу к остеохондральному дефекту. После того как он смешал два компонента со всеми биологическими составляющими, он аккуратно заливает в дефект, затем гидрогель поляризуется в течение 2-3 минут. После чего хирург зашивает рану. После операции человек должен постепенно давать нагрузку на колено, постепенно реабилитироваться. И по истечении трех или более месяцев, в зависимости от размера дефекта, у пациента будет таким же, как и до повреждения.
Аналогичные работы проводятся в Израиле, Германии, Южной Корее и США. Отечественная разработка уникальна благодаря природным компонентам в ее составе, так как другие страны используют синтетические вещества.
«Они дешевле - да, но природное лучше. Пуст оно будет дороже, но оно будет давать тот эффект, который необходим для восстановления», - отметил В. Огай.
В данное время гидрогель проходит во всех странах испытания на стадии разработки и исследования.
«Мы сейчас провели первый этап доклинических исследований. В дальнейшем мы планируем подавать на следующий этап грантового финансирования, чтобы продолжить это уже на пациентах с отсеохондральным дефектом», - рассказывает руководитель научного проекта.
После успешного проведения клинических исследований, которые длятся от 3 до 6 лет, ученые определят безопасность, эффективность данной разработки, и после регистрации смогут внедрить в медицинскую практику по всей стране.
Проект «Разработка инъекционного гидрогеля на основе стволовых клеток для регенерации остеохондральных дефектов» под руководством Вячеслава Огая получил грантовое финансирование в 2015 году от Комитета науки МОН РК на сумму свыше 21 млн тенге сроком на три года.
Басты сөздер: Наука, Здравоохранение,
Нуреке 28.04.2019 22:24 • Заявить о нарушении