研究人员开发的方法，种植人工组织嵌入纳米传感器
“电子人”组织可以合并生物工程药物开发的电子植入疗法
2012年8月26日
波士顿，大众。&mdash；一个多机构的研究小组已经开发出一种方法嵌入网络的生物相容的纳米线在工程组织。这些网络&mdash；这标志着电子和组织已经真正融入3D &mdash第一时间；允许组织直接感知和潜在的刺激，为工程化组织纳入监测能力和激发发展存在潜在的利益，为新药筛选设备。
研究团队&mdash；LED丹尼尔•小羽，MD，PhD，在anesthesiaatboston儿童医院部门；查尔斯M。 Lieber博士，在哈佛大学；和罗伯特Langer，SCD，在麻省理工学院&mdash；报道他们的workonlineon 8月26日自然材料。
其中在发展生物工程组织中的主要挑战是创造系统，感觉它已经成长和/或植入后发生了什么（例如，化学，电）一个组织内，同样，研究人员一直在努力开发方法直接刺激工程的组织和测量细胞的反应。
“在体内，自主神经系统跟踪pH值，化学，氧和其他因素的影响，并根据需要触发的响应，”小羽说明。“我们需要能够模仿循环身体已经在演变的那种内在反馈为了维持在细胞和组织水平的精细控制“。
随着自主神经系统为灵感，在小羽实验室的博士后研究员，博智田，博士和他的合作者建立纳米硅线，在左右80纳米网状网络直径形似扁飞机或在“棉花 - 糖果“般的网状结构。网络是足够多孔，以让球队与种子细胞和他们鼓励那些细胞的3D培养成长。
“以前的努力创造生物工程传感网络已经集中于二维布局，其中培养的细胞生长在电子元件的顶部，或在保形布局，其中探测器被放置在组织表面，”田说：“这是希望具有的准确了解的组织的三维结构内的细胞的行为，并且还重要的是有纳米探针以避免任何细胞或组织结构的破坏“。
“我们有用于监测或与生命系统交互的现有的方法是有限的，”利伯说，“我们可以用电极来测量在细胞或组织的活性，但是，损害它们。采用这种技术，对于第一次，我们可以工作在相同的规模作为生物系统的单元，而不中断它。最终，这是关于在它变得难以确定，其中所述组织端部和电子开始的方式与电子设备合并组织“。
“到目前为止，这是我们来并入工程组织的电子元件周围组织中的细胞外基质的结构的大小接近最接近的，”小羽说。
使用心脏和神经细胞作为他们的源材料，并选择生物相容性涂料，团队包含嵌入纳米级的网络，而不影响细胞的活力或活动成功策划组织，通过网络，研究人员能够检测到由内深层细胞产生的电信号工程化的组织，以及衡量的变化在这些信号响应于心血管或神经刺激药。
最后，该球队表明，他们可以构建生物工程化的血管具有嵌入式网络和使用这些网络来测量内和血管-作为将响应于炎症，局部缺血和其他生化或细胞环境中可以看出外pH变化。
“这项技术可以把生物工程的一些基本原则上他们的头，”小羽说，“大部分时间，例如，你的目标是建立在其上生长的组织，然后让这些支架降解，并溶解掉支架。在这里，支架撑地，实际上起着积极的作用。“
团队成员看到多个未来的应用该技术，从其他植入治疗或诊断设备，从混合生物工程“机器侠”组织的感知人体和触发反应中的更改（例如，药物释放，电刺激），以发展“实验室的单芯片”系统，将使用组织工程药物库的筛选。
这项研究是由美国国立卫生研究院的支持（NIH主任先锋奖，授予数量DE0113023，DE016516，GM073626）时，麦克奈特基金会和波士顿儿童医院。
接触：
克里斯特德曼
波士顿儿童医院
617-919-3110
keri.stedman@childrens.harvard.edu
波士顿儿童医院的';是家庭对设在儿科医疗中心，在那里自1869年1100多名科学家的发现中受益的儿童和成年人，包括科学，11名成员的美国国家科学院由九名成员组成的世界上最大的企业调研医学研究所和霍华德休斯医学研究所的九名成员中包括波士顿儿童的研究团体成立为20个床位的儿童医院，波士顿儿童今天是一个395床全面中心在的价值为基础的儿科和青少年保健卓越的病人护理和敏感性，复杂的需求和儿童和家庭波士顿儿童的多样性也是哈佛医学院的主要儿科附属教学医院有关在波士顿儿童的研究和临床创新的更多信息，请访问：.. HTTP：// vectorblog .ORG /。
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