TSUKUBA, Japan, 22. Juli 2021 – (ACN Newswire) – Laut einer Studie, die in der Zeitschrift Science and Technology of Advanced Materials veröffentlicht wurde, kann ein Magnetfeld verwendet werden, um das Wachstum von Blutgefäßen zu stimulieren. Die Ergebnisse von Forschern des Tecnico Lisboa und der NOVA School of Science and Technology in Portugal könnten zu neuen Behandlungsmethoden für Krebs führen und helfen, Gewebe zu regenerieren, das ihre Blutversorgung verloren hat.
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| Vom Menschen gespendete mesenchymale Stromazellen wurden auf PVA- oder Gelatine-Hydrogele mit Eisenoxid-Nanopartikeln platziert. Das Anlegen eines Magnetfelds an das Gelatine-Hydrogel löste die Freisetzung von VEGF-A aus. Dies wurde verwendet, um Endothelzellen zu behandeln und die Bildung von Blutgefäßen zu stimulieren. |
„Forscher fanden es schwierig, funktionelles, vaskularisiertes Gewebe zu entwickeln, das implantiert oder zur Regeneration beschädigter Blutgefäße verwendet werden kann“, sagt Frederico Ferreira, Bioingenieur am Institut für Biowissenschaften und Biotechnologie von Tecnico Lisboa. „Wir haben eine vielversprechende Zelltherapie-Alternative entwickelt, die die Bildung oder Regeneration von Blutgefäßen nicht-invasiv durch die Anwendung eines externen Magnetfelds niedriger Intensität stimulieren kann.“
Die Forscher arbeiteten mit menschlichen mesenchymalen Stromazellen aus dem Knochenmark. Diese Zellen können sich in verschiedene Zelltypen verwandeln und auch ein Protein namens VEGF-A absondern, das die Bildung von Blutgefäßen stimuliert.
Ana Carina Manjua und Carla Portugal vom Forschungszentrum LAQV der NOVA School of Science and Technology entwickelten zwei Hydrogelträger aus Polyvinylalkohol (PVA) oder Gelatine, die beide Eisenoxid-Nanopartikel enthalten. Die Zellen wurden auf den Hydrogelen kultiviert und 24 Stunden einem Magnetfeld niedriger Intensität ausgesetzt.
Die Zellen auf dem PVA-Hydrogel produzierten nach der magnetischen Behandlung weniger VEGF-A. Aber die Zellen auf dem Gelatine-Hydrogel produzierten mehr. Nachfolgende Labortests zeigten, dass diese VEGF-A-reichen Extrakte, die aus den Kulturen auf magnetstimuliertem Gelatine-Hydrogel entnommen wurden, die Fähigkeit menschlicher vaskulärer Endothelzellen verbesserten, in verzweigte Blutgefäßnetzwerke zu sprießen.
Endothelzellen wurden dann auf eine Kulturschale gegeben, wobei eine Lücke sie trennte. Die konditionierten Medien von magnetbehandelten mesenchymalen Stromazellen aus dem Gelatine-Hydrogel wurden zu den Endothelzellen gegeben, wobei sie sich bewegten, um die Lücke zwischen ihnen in 20 Stunden zu schließen. Dies war deutlich schneller als die 30 Stunden, die sie brauchten, wenn sie keine magnetische Behandlung erhalten hatten. Das Platzieren eines Magneten direkt unter der Schale löste aus, dass die mesenchymalen Stromazellen die Lücke in nur vier Stunden schließen.
Schließlich erhöhten VEGF-A-Extrakte, die von magnetbehandelten mesenchymalen Stromazellen auf Gelatine hergestellt wurden, die Blutgefäßbildung in einem Hühnerembryo, obwohl weitere Forschungen erforderlich sind, um diese Ergebnisse zu bestätigen.
Es sind weitere Arbeiten erforderlich, um zu verstehen, was auf molekularer Ebene passiert, wenn ein Magnetfeld an die Zellen angelegt wird. Aber die Forscher sagen, dass Gelatine-Hydrogele, die Eisenoxid-Nanopartikel und mesenchymale Stromazellen enthalten, eines Tages auf beschädigte Blutgefäße aufgetragen und dann einer kurzen magnetischen Behandlung ausgesetzt werden könnten, um sie zu heilen.
Das Team schlägt vor, dass magnetbehandelte Zellen auf PVA, die weniger Wachstumsfaktor produzieren, verwendet werden könnten, um das Wachstum von Blutgefäßen zu verlangsamen, um die Ausbreitung von Krebszellen zu begrenzen.
Weitere Informationen
Frederico Castelo Ferreira
Universidade de Lisboa
Email: frederico.ferreira@ist.utl.pt
Karl Portugal
Neue Universität von Lissabon
Email: cmp@fct.unl.pt
Ana Carina Baeta Manjua
Universidade de Lisboa
Email: carina.manjua@tecnico.ulisboa.pt
Über Wissenschaft und Technologie des Advanced Materials Journal
Das Open-Access-Journal STAM veröffentlicht herausragende Forschungsartikel zu allen Aspekten der Materialwissenschaft, einschließlich funktionaler und struktureller Materialien, theoretischer Analysen und Materialeigenschaften. Webseite: https://www.tandfonline.com/toc/tsta20/current
Dr. Yoshikazu Shinohara
STAM Verlagsleiter
Email: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp
Pressemitteilung von ResearchSEA für Wissenschaft und Technologie fortgeschrittener Materialien.
Thema: Zusammenfassung der Pressemitteilung
Quelle: Wissenschaft und Technologie fortgeschrittener Materialien
Sektoren: Wissenschaft & Nanotechnologie, BioTech
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