Sterk, selvhelende muskel vokst i laboratoriet
Innholdsfortegnelse:
- Bygg en bedre muskel
- Lommer av stamcellehjelp Muskelreparasjon
- Lab-vokste muskler fortsatt i tidlig utvikling
Forskere har vokst skjelettmuskulatur i laboratoriet som ser ut og virker som den virkelige ting. I tillegg til å trekke seg sterkt og raskt, har denne ny bioengineerte muskelen muligheten til å reparere seg selv fra skade.
"Muskelen vi har laget representerer et viktig fremskritt for feltet," sa Nenad Bursac, professor i biomedisinsk ingeniør ved Duke University, i en pressemelding. "Det er første gang utviklet muskel er opprettet som kontrakterer som sterkt som naturlig neonatal skjelettmuskulatur. "
advertisementAdvertisementLær om årsakene til og symptomene på muskelstammer »
Bygg en bedre muskel
Å bygge en muskel som ideelt sett kan brukes i virkelige applikasjoner og som et verktøy for forståelse muskelsykdommer, vokste forskere muskelceller i laboratoriet som lignet de som driver bevegelsene vi gjør mens de går, går og bare står opp.
Interiøret i den bioengineerte muskelen inneholdt tett pakket og parallelle muskelfibre, som ligner på det du ville se innen ekte muskel. Når forskerne stimulerte disse kunstige musklene i laboratoriet, fungerte de så vel som deres naturlige motstykker, og kontrakterte 10 ganger sterkere enn tidligere biotekniske muskler.
AnnonseForskerne implanterte deretter de labfoldede musklene inn i et spesielt kammer på levende muses bakside. Forskerne dekket området med klart glass som tillot dem å overvåke musklene som de modnet og integrert i dyrets kropp. Transplantert muskel kan overleve bare hvis kroppen kan gi den oksygenrikt blod gjennom blodkarene.
"Vi kunne se og måle i sanntid hvordan blodkarene vokste inn i de implanterte muskelfibrene, modning mot lik styrken til den opprinnelige motparten," sa forskerstudenten Mark Juhas, medforfatter av studere.
AnnonseAvgiftGlassvinduet tillot også forskerne å måle styrken til den bioengineerte muskelen visuelt. Forskere hadde genetisk endret muskelcellene for å utstede fluorescerende lysflammene under pigger i cellens kalsiumnivå, som forekommer like før muskler kontrakt. Da musklene vokste sterkere, gjorde det også lyset.
Hva kan forårsake muskelatrofi? »
Lommer av stamcellehjelp Muskelreparasjon
I tillegg utviklet forskerne en metode som ville tillate muskelstamceller å reparere den nye muskelen hvis den ble skadet. Trikset var å skape en lomme eller nisje - for disse satellitt stamceller å okkupere i forberedelse for en skade på muskelen.
"Bare implantering av satellittceller eller mindre utviklet muskel virker ikke så bra," sa Juhas."Den velutviklede muskelen vi laget, gir nisjer for satellittceller å leve i, og når det er nødvendig, for å gjenopprette den robuste muskulaturen og dens funksjon."
Denne teknikken fungerte - i hvert fall i laboratoriet. Når forskere ødela bioengineered muskelceller med et toksin tatt fra slangegift, kom satellittcellene til redning og multipliserte for å helbrede muskelfibrene.
AnnonseAdvertiseFinn ut mer om stamcelleforskning »
Lab-vokste muskler fortsatt i tidlig utvikling
Bursacs lag er ikke den første som vokser skjelettmuskler i laboratoriet. En gruppe ved University of Pittsburgh har jobbet med en metode for å regrowing muskler og sener i kroppene til personer med alvorlige skader.
Duke-studien fokuserte imidlertid på bruk av stamcellelomme for å hjelpe implanterte muskler til å reparere seg selv. Dette kan gjøre det mulig for musklene å fungere normalt i kroppen, hvor mindre skade fra trening og skade er vanlig.
AnnonseI hertugstudiet, publisert online i går i Norges vitenskapsakademi, jobbet forskerne med en liten mengde bioengineert muskelvev, altfor lite for å være til nytte akkurat nå for menneskelig terapi. De har til hensikt å fortsette sin forskning og se hvor godt den labfoldede muskelen integreres med kroppen når den er transplantert.
"Kan det vokse årer og nerver] og reparere den skadede muskelfunksjonen?" sa Bursac. "Det er det vi skal jobbe med i de neste årene."
AnnonseAdvertiseRelaterte nyheter: 3D-trykte leverer Guide Transplant Surgeons Hands »
