Magnetfeld könnte das Blutgefäßwachstum fördern, um beschädigtes Gewebe zu regenerieren.
TSUKUBA, Japan, 22. Juli 2021 - (ACN Newswire) - Magnetfeld kann verwendet werden, um das Wachstum von Blutgefäßen zu stimulieren, so eine Studie, die in der Zeitschrift Science and Technology of Advanced Materials veröffentlicht wurde. Die Ergebnisse von Forschern der Tecnico Lisboa und NOVA School of Science and Technology in Portugal könnten zu neuen Behandlungen für Krebs führen und helfen, Gewebe zu regenerieren, das ihre Blutversorgung verloren hat.
Vom Menschen gespendete mesenchymale Stromazellen wurden auf PVA- oder Gelatinehydrogele gelegt, die Eisenoxid-Nanopartikel enthielten. Das Anlegen eines Magnetfeldes auf das Gelatinehydrogel löste die Freisetzung von VEGF-A aus. Dies wurde verwendet, um Endothelzellen zu behandeln und die Bildung von Blutgefäßen zu stimulieren. |
"Forscher haben es als schwierig empfunden, funktionelles, vaskularisiertes Gewebe zu entwickeln, das implantiert oder zur Regeneration beschädigter Blutgefäße verwendet werden kann", sagt Frederico Ferreira, Bioingenieur am Institut für Biowissenschaften und Bioengineering von Tecnico Lisboa. "Wir haben eine vielversprechende Zelltherapie-Alternative entwickelt, die die Bildung oder Regeneration von Blutgefäßen durch die Anwendung eines externen Magnetfelds niedriger Intensität nicht-invasiv 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 entwickelten am Forschungszentrum LAQV der NOVA School of Science and Technology zwei Hydrogelträger aus Polyvinylalkohol (PVA) oder Gelatine, die beide Eisenoxid-Nanopartikel enthalten. Die Zellen wurden auf den Hydrogelen kultiviert und 24 Stunden lang einem Magnetfeld niedriger Intensität ausgesetzt.
Die Zellen auf dem PVA-Hydrogel produzierten nach der magnetischen Behandlung weniger VEGF-A. Aber die Zellen auf dem Gelatinehydrogel produzierten mehr. Nachfolgende Labortests zeigten, dass diese VEGF-A-reichen Extrakte, die aus den Kulturen auf magnetstimuliertem Gelatinehydrogel gewonnen wurden, die Fähigkeit menschlicher vaskulärer Endothelzellen verbesserten, in verzweigte Blutgefäßnetzwerke zu sprießen.
Endothelzellen wurden dann auf eine Kulturschale gelegt, wobei eine Lücke sie trennte. Die konditionierten Medien aus magnetbehandelten mesenchymalen Stromazellen aus dem Gelatinehydrogel wurden den Endothelzellen zugesetzt, um die Lücke zwischen ihnen in 20 Stunden zu schließen. Dies war signifikant schneller als die 30 Stunden, die sie benötigten, wenn sie keine magnetische Behandlung erhalten hatten. Das Platzieren eines Magneten direkt unter der Schüssel löste die mesenchymalen Stromazellen aus, um die Lücke in nur vier Stunden zu schließen.
Schließlich erhöhten VEGF-A-Extrakte, die von magnetbehandelten mesenchymalen Stromazellen auf Gelatine produziert wurden, die Blutgefäßbildung in einem Kükenembryo, obwohl weitere Forschung erforderlich ist, um diese Ergebnisse zu bestätigen.
Es ist mehr Arbeit erforderlich, um zu verstehen, was auf molekularer Ebene passiert, wenn ein Magnetfeld auf die Zellen angelegt wird. Aber die Forscher sagen, dass Gelatinehydrogele, 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 des Wachstumsfaktors produzieren, verwendet werden könnten, um das Blutgefäßwachstum zu verlangsamen, um die Expansion von Krebszellen zu begrenzen.
Weitere Informationen
Frederico Castelo Ferreira
Universidade de Lisboa
E-Mail: frederico.ferreira@ist.utl.pt
Carla Portugal
Universidade Nova de Lisboa
E-Mail: cmp@fct.unl.pt
Ana Carina Baeta Manjua
Universidade de Lisboa
E-Mail: carina.manjua@tecnico.ulisboa.pt
Über Science and Technology of Advanced Materials Journal
Die Open-Access-Zeitschrift STAM veröffentlicht herausragende Forschungsartikel zu allen Aspekten der Materialwissenschaft, einschließlich funktionaler und struktureller Materialien, theoretischer Analysen und Eigenschaften von Materialien. Webseite: https://www.tandfonline.com/toc/tsta20/current
Dr. Yoshikazu Shinohara
STAM Publishing Direktor
E-Mail: SHINOHARA. Yoshikazu@nims.go.jp
Pressemitteilung verteilt von ResearchSEA for Science and Technology of Advanced Materials.
Quelle: Wissenschaft und Technologie fortschrittlicher Materialien
Copyright 2021 ACN Newswire . Alle Rechte vorbehalten.