Yaraya bu tür partiküllerin yerleştirilmesi yeni kasların ve kıkırdağın büyümesini teşvik eder, belki organlar da büyüyebilir?
Yeni hücrelerin beslendiğini bilmek önemlidir ve Rice Üniversitesi bilim adamları kesin bir yöntem üzerinde çalışıyorlar. Biyomühendis Jane Grand-Allen'ın Pirinç laboratuvarı (Rice laboratuvarı), büyüyen doku için bir iskele olarak hidrojelin oksijen içeriğini izlemek için yumuşak bir mikro partikül sensörü icat etti. Les Browne Mühendislik Koleji'nde ve başka yerlerde geliştirilen hidrojel, yaralı bölgeye yerleştirilebilir.Yaşayan hücreleri implante ettikten sonra, hidrojel yeni kasların, kıkırdağın büyümesini ve belki bir gün tüm organların büyümesini teşvik edecektir. İdeal olarak, hidrojel, hücrelere besin sağlamak için bu maddeyi enjekte etmek için kan damarlarını çekecektir.
Grand-Allen ve ekibi jeldeki oksijen içeriğini rapor etmek için floresan parçacıklar tasarladı.Araştırma ACS Biomaterials Science and Engineering'de yayınlandı. Grande-Allen şunları söyledi: Üç boyutlu doku kültüründe ne kadar oksijen olduğunu bize söylemek için doğrudan bir yöntem kullanmayı umarak bağırsak mekanobiyolojisi bilim adamları ile işbirliği yapıyoruz. Belli bir oksijen seviyesi elde etmek istediğimizde, bunun olduğundan emin olmalıyız Hücre elde edildi. Bunu yapmanın birçok yolu vardır ve bir hesaplama modeli oluşturulabilir, ancak oksijenin ortama ve üç boyutlu iskele malzemesine nüfuz etme şekli hakkında birkaç varsayım yapılmalıdır.Daha iyi bir yöntem doğrudan ölçümdür.
Baş yazar Reid Wilson, Rice Üniversitesi ve Baylor Tıp Fakültesi öğrencisi MD / PhD, Rice Üniversitesi mezunu Matthew Sepp ve Rice Üniversitesi yüksek lisans öğrencisi Sergio Barrios temel alınarak geliştirilmiştir. Paladyum ve bir referans florofor bazlı oksijenle tetiklenen bir floresan molekülü içeren yumuşak bir partikül.
Wilson, bu parçacıkları geliştirmek için çeşitli boya kombinasyonları ve konsantrasyonları denemelerinden geçti. Üç boyutlu kültürde oksijene duyarlı floroforların kullanılmasındaki sorun, sinyallerinin güvenilir bir şekilde ölçülecek kadar parlak olmamasıdır. Bu nedenle, partiküllere yüksek konsantrasyonda boya eklenir, böylece oksijen konsantrasyonu daha güvenilir bir şekilde ölçülebilir.
Bu parçacıklar, canlı hücrelerle birlikte bir hidrojel içinde süspanse edilebilir ve deneyler, bu hücreler için toksik olmadıklarını göstermektedir. Floresan eleman tarafından yayılan sinyal, ilgili dalga boylarında okunabilir, ancak yetenek, ikisinin reaksiyonlarını birleştirerek klinisyenlerin dokudaki oksijen içeriğini 2 mm uzakta ölçmesine olanak tanır. Bu küçüktür, ancak oksijen difüzyon limiti genellikle çok küçüktür Bazı hücreler kan dolaşımına çok yakındır ve hemoglobin kan hücreleri yüksek oksijen seviyeleri getirir. Ancak mikrobiyotadaki bazı bakteriler genellikle anaerobiktir ve oksijen yokluğunda daha iyi hayatta kalır.
Bu parçacıklar uygun dalga boyunda ışınlandığında, foto-ağartmadan (solma) etkilenmeyecekler ve bir yıllık depolamadan sonra bile daha büyük floresan parçacıklar gibi hidrojelden batmayacaklar. Kıkırdak ve bazı hastalıklı kalp kapakçıkları gibi dokularda bir kan damarı ağı yoktur, ancak hücreler kuvvetli bir şekilde büyür. Araştırmacılar her zaman bu hücrelerin nasıl besin aldıklarını ve hayatta kalmak için neye ihtiyaç duyduklarını bilmek istemişlerdir.Laboratuarda, canlı ve mühendislik malzemelerini esnetmek için oksijen algılayıcı parçacıkları ve diğer teknolojileri kullanmak bu soruları yanıtlamaya başlayabilir.
