Stymulowanie tworzenia naczyń krwionośnych za pomocą magnesów

TSUKUBA, Japonia, 22 lipca 2021 r. – (ACN Newswire) – Według badań opublikowanych w czasopiśmie Science and Technology of Advanced Materials, pole magnetyczne może być wykorzystywane do stymulowania wzrostu naczyń krwionośnych. Odkrycia dokonane przez naukowców z Tecnico Lisboa i NOVA School of Science and Technology w Portugalii mogą doprowadzić do nowych metod leczenia raka i pomóc w regeneracji tkanek, które utraciły dopływ krwi.

Oddane przez człowieka mezenchymalne komórki zrębowe umieszczono na hydrożelach PVA lub żelatynowych zawierających nanocząstki tlenku żelaza. Przyłożenie pola magnetycznego do hydrożelu żelatynowego spowodowało uwolnienie VEGF-A. Stosowano go do leczenia komórek śródbłonka, stymulując tworzenie naczyń krwionośnych.

„Naukowcy uznali za trudne opracowanie funkcjonalnej, unaczynionej tkanki, którą można wszczepić lub wykorzystać do regeneracji uszkodzonych naczyń krwionośnych”, mówi Frederico Ferreira, bioinżynier w Instytucie Nauk Biologicznych i Bioinżynierii Tecnico Lisboa. „Opracowaliśmy obiecującą alternatywę terapii komórkowej, która może nieinwazyjnie stymulować tworzenie lub regenerację naczyń krwionośnych poprzez zastosowanie zewnętrznego pola magnetycznego o niskiej intensywności”.

Naukowcy pracowali z ludzkimi mezenchymalnymi komórkami zrębowymi ze szpiku kostnego. Komórki te mogą zmieniać się w różne typy komórek, a także wydzielać białko zwane VEGF-A, które stymuluje tworzenie naczyń krwionośnych.

Ana Carina Manjua i Carla Portugal z Centrum Badawczego LAQV w Szkole Nauki i Technologii NOVA opracowały dwa nośniki hydrożelowe, wykonane z polialkoholu winylowego (PVA) lub żelatyny, oba zawierające nanocząsteczki tlenku żelaza. Komórki hodowano na hydrożelach i wystawiano na działanie pola magnetycznego o niskim natężeniu przez 24 godziny.

Komórki na hydrożelu PVA wytwarzały mniej VEGF-A po obróbce magnetycznej. Ale komórki na hydrożelu żelatynowym produkowały więcej. Kolejne testy laboratoryjne wykazały, że te bogate w VEGF-A ekstrakty, pobrane z kultur na stymulowanym magnetycznie hydrożelu żelatynowym, poprawiły zdolność ludzkich komórek śródbłonka naczyniowego do kiełkowania w rozgałęzione sieci naczyń krwionośnych.

Komórki śródbłonka umieszczono następnie na szalce hodowlanej z oddzielającą je szczeliną. Kondycjonowane pożywki z mezenchymalnych komórek zrębu poddanych działaniu magnesu z hydrożelu żelatynowego dodano do komórek śródbłonka, przesuwając się w celu zamknięcia szczeliny między nimi w ciągu 20 godzin. Było to znacznie szybsze niż 30 godzin, których potrzebowali, gdy nie zostali poddani leczeniu magnetycznemu. Umieszczenie magnesu bezpośrednio pod szalką spowodowało, że mezenchymalne komórki zrębu zamknęły szczelinę w ciągu zaledwie czterech godzin.

Wreszcie, ekstrakty VEGF-A wytwarzane przez mezenchymalne komórki zrębowe poddane działaniu magnesu na żelatynie zwiększyły tworzenie naczyń krwionośnych w zarodku kurzym, chociaż potrzebne są dalsze badania, aby potwierdzić te wyniki.

Potrzeba więcej pracy, aby zrozumieć, co dzieje się na poziomie molekularnym, gdy do komórek przykładane jest pole magnetyczne. Ale naukowcy twierdzą, że hydrożele żelatynowe zawierające nanocząsteczki tlenku żelaza i mezenchymalne komórki zrębowe mogą pewnego dnia zostać nałożone na uszkodzone naczynia krwionośne, a następnie poddane krótkiej obróbce magnetycznej, aby je wyleczyć.

Zespół sugeruje, że potraktowane magnesem komórki na PVA, które wytwarzają mniej czynnika wzrostu, można wykorzystać do spowolnienia wzrostu naczyń krwionośnych w celu ograniczenia ekspansji komórek rakowych.

Więcej informacji
Frederico Castelo Ferreiry
Uniwersytet Lizboński
E-mail: frederico.ferreira@ist.utl.pt

Carla Portugalia
Nowy uniwersytet w Lizbonie
E-mail: cmp@fct.unl.pt

Ana Carina Baeta Manjua
Uniwersytet Lizboński
E-mail: carina.manjua@tecnico.ulisboa.pt

O czasopiśmie Science and Technology of Advanced Materials

W ogólnodostępnym czasopiśmie STAM publikowane są wybitne artykuły naukowe dotyczące wszystkich aspektów materiałoznawstwa, w tym materiałów funkcjonalnych i strukturalnych, analiz teoretycznych i właściwości materiałów. Stronie internetowej: https://www.tandfonline.com/toc/tsta20/current

Dr Yoshikazu Shinohara
Dyrektor wydawniczy STAM
E-mail: SHINOHARA.Yoshikazu@nims.go.jp

Komunikat prasowy dystrybuowany przez ResearchSEA for Science and Technology of Advanced Materials.

Temat: Podsumowanie komunikatu prasowego
Źródło: Nauka i technologia zaawansowanych materiałów
Sektory: Nanotechnologia, Biotechnologia
https://www.acnnewswire.com

Z Asia Corporate News Network

Copyright © 2021 ACN Newswire. Wszelkie prawa zastrzeżone. Oddział Asia Corporate News Network.

Źródło: https://www.acnnewswire.com/press-release/english/68204/