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生物医学工程师生长自我治愈的肌肉

时间：2021-09-29 16:25:00 来源：

长彩色的工程肌纤维股线已被染色以观察植入后的生长。

来自Duke University的生物医学工程师已经种植了生物骨骼肌，证明了在实验室和动物内部愈合的能力。

生物医学工程师已经种植了生物骨骼肌，看起来很像真实的东西。它有力且迅速地合同，迅速融入小鼠，并首次展示了在实验室和动物内部治愈的能力。

在Duke大学进行的这项研究通过生活鼠标背面的窗户看着生物工程肌肉进行了测试。新颖的技术允许实时监测肌肉的一体化和成熟的生活，行走的动物。

在这里，细胞通过在植入鼠标后部后生长到实验室制成的肌肉纤维的静脉。

Nenad Bursac表示，实验室生长的肌肉和实验技术都是在研究疾病和治疗伤害的可行肌肉中，对研究疾病和治疗伤害的重要步骤，是Duke的副教授。

结果出现了3月31日的国家科学院早期版的诉讼。

“我们所做的肌肉代表了该领域的重要进步，”Bursac说。“这是第一次创造工程肌肉，这些肌肉是本土新生儿骨骼肌的合同。”

通过多年的完善技术，由Bursac和研究生标记Juhas领导的团队发现，准备更好的肌肉需要两件事发达的收缩肌纤维和一群肌肉干细胞，称为卫星细胞。

这一系列图像显示了已经暴露于蛇毒液中发现的毒素的工程肌纤维的破坏和随后的恢复。这标志着第一次设计的肌肉已被证明在植入生物后修复自身。

每一个肌肉都有卫星电池储备，准备在受伤后激活并开始再生过程。团队成功的关键是成功创建了微环境 - 称为利基 - 这些干细胞等待他们的责任。

“简单地植入卫星细胞或较少发达的肌肉也不起作用，”Juhas说。“我们制造的良好肌肉为卫星电池提供了卫星电池，并且在需要时，恢复鲁棒的肌肉组织及其功能。”

为了将肌肉放在考验中，工程师通过实验室的审判术中的手套跑。通过用电脉冲刺激它，它们测量了其收缩强度，表明它比以前的任何工程肌肉更强的10倍。它们用蛇毒中发现的毒素损坏了它，以证明卫星细胞可以激活，繁殖和成功地治愈受伤的肌肉纤维。

然后他们把它从菜中移出并进入鼠标。

这一系列图像显示了静脉缓慢生长成植入工程肌纤维的进展。

借助于杜克大学医学院放射肿瘤学助理教授的Greg Palmer的帮助，该团队将其实验室生长的肌肉插入放在活小鼠背面的小室内。然后将腔室覆盖着玻璃面板。每两天两周，juhas通过窗口成像植入的肌肉来检查他们的进展。

通过遗传修饰肌肉纤维在钙穗期间产生荧光闪烁 - 这导致肌肉收缩 - 研究人员可以看着闪光变得更加亮的肌肉。

“我们可以实时地看到和测量血管如何进入植入的肌肉纤维，朝着等于其天然对应的强度而成熟，”Juhas说。

工程师现在开始工作，看看他们的肌肉肌肉是否可用于修复实际的肌肉损伤和疾病。

“它可以血管化，关节和修复受损的肌肉功能吗？”问博尔斯克。“这就是我们将在未来几年内工作的。”

该工作得到了国家科学基金会研究生研究奖学金和国家关节炎和肌肉骨骼和皮肤病（AR055226）的支持。

出版物：Mark Juhas等，“仿生工程肌肉，具有血管集成和体内功能成熟能力，”PNAS早期版，2014年3月; DOI：10.1073 / PNAS.1402723111

图片：杜克大学

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