Гель который временно заменяет живые клетки: Новый гель с живыми клетками сможет печатать кости прямо в организме

Содержание

Применение в медицине современных технологий

21.01.2019
Технологии

Новые медицинские технологии применяются в медицине самым необычным образом. То, что 10 лет назад мы видели в фантастических фильмах, сегодня можно увидеть в реальности.

Появляется новая умная электроника, то что раньше считалось не нужным или запрещенным, сейчас находит свое применение в медицине. Все эти инновации могут изменить лицо индустрии здравоохранения и жизни миллионов людей. Здесь представлены самые интересные новинки из мира медицинских технологий.

Инъекции кислорода для жизни без воздуха

Бостонские медики нашли способ, позволяющий человеку прекрасно обходиться без необходимости дышать воздухом, они создали инъекции, насыщающие кровь человека кислородом на 15-30 мин. То есть нужно сделать один укол и полчаса можно не дышать.

Это открытие предназначено для применения в медицине. Например, врачам не нужно проводить трахеотомию (введение в трахею специальной трубки через созданное хирургическим путем отверстие в горле).

Раствор инъекции сделан на основе жировых клеток, содержащих в себе молекулы кислорода. Кислород высвобождается при взаимодействии жира с эритроцитами в крови человека, и насыщает ее.

Разработчики этой инъекции ожидают, что она будет применяться в медицине катастроф и военно-полевой хирургии. Но уже нашлись люди, желающие применять ее в спасательном деле и экстремальном спорте.

Lab-on-DVD – медицинская лаборатория на основе DVD

Шведские ученые придумали способ, как применить обычный DVD-проигрыватель в современной медицине, сделав из него универсальную медицинскую лабораторию. Оказывается, лазер для считывания диска можно использовать для анализа крови на разные составляющие, проверки ДНК, а также поиска вируса иммунодефицита человека в представленных образцах.

Scanadu – реальный медицинский прибор из «Звездного Пути»

В современной медицине умная электроника не стоит на месте, ученые сделали прибор Scanadu, который является реальным воплощением известного по телесериалам и фильмам «Звездный Путь» трикодера. Он позволяет в считанные секунды определять температуру тела человека, его кровяное давление, показания электрокардиограммы, частоту сердечных сокращений и дыхания, а также количество кислорода в крови.

В Scanadu есть цветной 2.8-дюймовым дисплей, GPS-датчик и Bluetooth, который передает полученную информацию на смартфон, чтобы сохранить ее там или отправить доктору.

Применение в медицине израильской конопли

Израильская компания Tikun Olam решила, что в современной медицине не обойтись без конопли. И засеяла несколько полей на севере страны генетически модифицированной коноплей, которая не приводит к наркотическому опьянению, зато поможет врачам и больным в лечении рака, болезни Паркинсона, рассеянного склероза, посттравматического стрессового расстройства и некоторых других недугов.

Autospense – торговый автомат для продажи марихуаны

В некоторых штатах США производные из марихуаны находят применение в медицине. Ее вполне можно употреблять в медицинских целях, к примеру, для улучшения настроения при депрессиях или избавления от боли при раке. Это лечебное средство стало настолько популярным, что появился даже специальный автомат Autospense, торгующий им.

Autospense сделали, чтобы максимально упростить и автоматизировать этот процесс, а также избежать нелегальной продажи легкого наркотика! Управлять эти торговым автоматом можно при помощи сенсорного экрана, который при работе с ним снимет отпечатки пальцев покупателя и занесет их в базу!

Причем, купить марихуану через Autospense смогут только те, кто получит специальный разрешительный код от медицинского учреждения. Его необходимо ввести при покупке, иначе торговый автомат отвергнет вашу попытку заполучить «лечебную» траву. Кроме того, все действия клиента будут фиксироваться на несколько видеокамер. А попытка взломать устройство приведет к моментальному приезду на место преступления полиции!

Сейчас несколько подобных торговых автоматов уже установлено на улицах некоторых городов в Калифорнии. Причем, новые автоматы появляются буквально ежедневно. И уже другие штаты изучают этот опыт для развертывания подобной сети у себя.

Трехмерная печать имплантатов на 3D-принтере

3D-принтеры появились в широкой доступности всего несколько лет назад, но уже сейчас их активно применяют ученые, инженеры и дизайнеры по всему миру. 3D-принтеры также нашли применение в медицине, с помощью этой технологии создают протезы и имплантаты, заменяющие ампутированные части тела и даже кости.

Вам точно будет интересна статья про Новинки электроники, представленные на выставке CES 2016 в Лас-Вегасе

Электронное белье Smart-E-Pants от пролежней

Современная медицина и длительное лечение в койке неразделимы, и компания Smart-E-Pants создало белье для лежачих больных, у которых есть риск возникновения пролежней. Каждые десять минут оно будет посылать электрический импульс, который заставит мышцу сократиться. И не важно, что эта часть тела у человека давно парализована.

O2amp – очки, через которые можно увидеть настроение или болезнь

Применение в медицине новых технологий влечет появление новой умной электроники, в прямом смысле этого слова, и очки O2amp тому пример. Исследовательская группа 2AI Labs создала очки O2amp, которые позволяют определить насыщение кожи человека кислородом, концентрацию гемоглобина в его крови и частоту сердцебиения. Они также помогут найти вены под кожей, выявить внутренние и поверхностные травмы, а также некоторые виды болезней.

Определяться все это будет по цвету кожи, по ее блеску и множеству других видимых маркеров. Причем, в O2amp совершенно нет никакой электроники. Узнать состояние здоровья и настроение человека, на которого смотрит владелец очков, можно по тому, какой цвет приобретет кожа при взгляде на нее через световые фильтры, встроенные в окуляры O2amp.

В комплекте с очками O2amp, в случае появления их в продаже, будет идти специальная памятка указанием всех возможных цветов, которые можно увидеть сквозь их окуляры, и расшифровкой того, что именно означает каждый из них.

Как считают инженеры из 2AI labs, очки O2amp можно будет успешно применять в медицине, сфере безопасности, спорте и даже азартных играх.

Гель, который временно заменяет живые клетки

Голландские ученые из Radboud Universiteit Nijmegen создали гель, который при нагревании не плавится, а, наоборот, застывает, что делает его похожим на нитевидные белковые структуры. Данную субстанцию можно использовать при травмах для остановки кровотечений и временного «ремонта» поврежденных органов, что позволит человеку дожить до операции.

Робот-хирург Da Vinci

Da Vinci – это робот, который не сможет сыграть на гитаре, как об этом мечтали создатели фильма «Гостья из будущего», зато без труда проведет самые сложные медицинские операции. Правда, под управлением живого человека, который будет сидеть за стоящим рядом пультом управления робота. Этот сложный механизм позволит автоматизировать многие процессы и проводить максимально точно и уверенно даже самые мельчайшие манипуляции.

Инновационные технологии в медицине. ? Успешное применение инновационных технологий в медицине.

тегив медицине современных технологий медицине применение современных технологий

Назад Обзор смартфона Samsung Galaxy S8+: выходя за рамки

Далее Гаджеты за неделю: от ПК-моноблока Microsoft до новых MacBook Pro

Смотрите также

Прогресс не стоит на месте, и сегодня можно познакомиться с разработками автомобилей будущего, поражающих человеческое …

Страница не найдена

Размер:

AAA

Цвет:
C
C
C

Изображения

Вкл.
Выкл.

Обычная версия сайта

RUENBY

Гомельский государственный
медицинский университет

  • Университет

    • Университет
    • История
    • Руководство
    • Устав и Символика
    • Воспитательная деятельность
    • Организация образовательного процесса
    • Международное сотрудничество
    • Система менеджмента качества
    • Советы
    • Факультеты
    • Кафедры
    • Подразделения
    • Первичная профсоюзная организация работников
    • Издания университета
    • Гордость университета
    • Выпускник-2021
    • Первичная организация «Белорусский союз женщин»
    • Одно окно
    • ГомГМУ в международных рейтингах
    • Структура университета
  • Абитуриентам

    • Приёмная комиссия
    • Университетская олимпиада по биологии
    • Целевая подготовка
    • Заключение, расторжение «целевого» договора
    • Льготы для молодых специалистов
    • Архив проходных баллов
    • Карта и маршрут проезда
    • Порядок приёма на 2023 год
    • Специальности
    • Контрольные цифры приёма в 2022 году
    • Стоимость обучения
    • Информация о ходе приёма документов
    • Приём документов и время работы приёмной комиссии
    • Порядок приёма граждан РФ, Кыргызстана, Таджикистана, Казахстана
    • Горячая линия по вопросам вступительной кампании
  • Студентам

    • Первокурснику
    • Расписание занятий
    • Расписание экзаменов
    • Информация для студентов
    • Студенческий клуб
    • Спортивный клуб
    • Общежитие
    • Нормативные документы
    • Практика
    • Стоимость обучения
    • Безопасность жизнедеятельности
    • БРСМ
    • Профком студентов
    • Учебный центр практической подготовки и симуляционного обучения
    • Многофункциональная карточка студента
    • Анкетирование студентов
  • Выпускникам

    • Интернатура и клиническая ординатура
    • Докторантура
    • Аспирантура
    • Магистратура
    • Распределение
  • Врачам и специалистам

    • Профессорский консультативный центр
    • Факультет повышения квалификации и переподготовки
  • Иностранным гражданам

    • Факультет иностранных студентов
    • Стоимость обучения
    • Регистрация и визы
    • Полезная информация
    • Правила приёма
    • Информация о возможностях и условиях приема в 2022 году
    • Официальные представители ГомГМУ по набору студентов
    • Страхование иностранных граждан
    • Приём на Подготовительное отделение иностранных граждан
    • Прием иностранных граждан для обучения на английском языке / Training of foreign students in English
    • Повышение квалификации и переподготовка для иностранных граждан
  • Научная деятельность

    • Направления научной деятельности
    • Научно-педагогические школы
    • Студенчеcкое научное общество
    • Инновационные технологии в ГомГМУ
    • Научно-исследовательская часть
    • Научно-исследовательская лаборатория
    • Конкурсы, гранты, стипендии
    • Работа комитета по этике
    • Научные мероприятия
    • В помощь исследователю
    • Диссертационный совет
    • «Горизонт Европа»
    • Патенты
    • Инструкции на метод
    • Совет молодых ученых
    • Госпрограмма (ЧАЭС)
  • Главная

Практическое руководство по гидрогелям для культивирования клеток

1. Бейкер Б.М., Чен К.С. Деконструкция третьего измерения — как микроокружение трехмерной культуры изменяет клеточные сигналы. Журнал клеточной науки. 2012;125:3015–3024. В этом обзоре изящно обсуждаются критические факторы, такие как адгезия, механика и перенос питательных веществ, которые отличают 3D-культуры от клеточных экспериментов на 2D-субстратах. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

2. Lutolf MP, Hubbell JA. Синтетические биоматериалы как инструктивное внеклеточное микроокружение для морфогенеза в тканевой инженерии. Нац биотехнолог. 2005; 23:47–55. [PubMed] [Академия Google]

3. Тиббит М.В., Ансет К.С. Гидрогели как имитаторы внеклеточного матрикса для трехмерной клеточной культуры. Биотехнология и биоинженерия. 2009; 103: 655–663. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

4. Petersen OW, Ronnov-Jessen L, Howlett AR, Bissell MJ. Взаимодействие с базальной мембраной позволяет быстро различать характер роста и дифференцировки нормальных и злокачественных эпителиальных клеток молочной железы человека. Proc Natl Acad Sci U S A. 1992; 89:9064–9068. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

5. Chowdhury F, et al. Мягкие субстраты способствуют гомогенному самообновлению эмбриональных стволовых клеток посредством подавления тяги клеточного матрикса. ПЛОС ОДИН. 2010;5:e15655. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

6. Gerecht S, et al. Гидрогель гиалуроновой кислоты для контролируемого самообновления и дифференцировки эмбриональных стволовых клеток человека. Труды Национальной академии наук. 2007; 104:11298–11303. В этой статье используется трехмерная гидрогелевая платформа на основе гиалуроновой кислоты для размножения эмбриональных стволовых клеток человека в долгосрочных культурах с сохранением их в недифференцированном состоянии. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

7. Musah S, et al. Гидрогели, связывающие гликозаминогликаны, обеспечивают механический контроль самообновления плюрипотентных стволовых клеток человека. АКС Нано. 2012;6:10168–10177. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

8. Нгуен Т.В., Слейман М., Мориарти Т., Херрик В.Г., Пейтон С.Р. Резистентность к сорафенибу и передача сигналов JNK при карциноме во время уплотнения внеклеточного матрикса. Биоматериалы. 2014; 35: 5749–5759. [PubMed] [Google Scholar]

9. Balestrini JL, Chaudhry S, Sarrazy V, Koehler A, Hinz B. Механическая память миофибробластов легких. Интегр Биол (Кэмб) 2012;4:410–421. Эта работа показывает, что на фенотип миофибробластов легких влияет механическая история микросреды с расширенным культивированием на жестких поверхностях, способствующим устойчивой активности миофибробластов, даже когда клетки перемещаются на мягкие материалы. [PubMed] [Академия Google]

10. Ян С., Тиббит М.В., Баста Л., Ансет К.С. Механическая память и дозировка влияют на судьбу стволовых клеток. Нат Матер. 2014;13:645–652. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

11. Aggeli A, et al. Отзывчивые гели, образованные спонтанной самосборкой пептидов в полимерные β-листовые ленты. Природа. 1997; 386: 259–262. [PubMed] [Google Scholar]

12. Appel EA, del Barrio J, Loh XJ, Scherman OA. Супрамолекулярные полимерные гидрогели. Обзоры химического общества. 2012;41:6195–6214. [PubMed] [Google Scholar]

13. Lin CC, Anseth KS. Гидрогели ПЭГ для контролируемого высвобождения биомолекул в регенеративной медицине. Фарм Рез. 2009; 26: 631–643. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

14. Chen A, Davis BH. УФ-облучение активирует JNK и увеличивает экспрессию гена коллагена alphaI(I) в звездчатых клетках печени крыс. Дж. Биол. Хим. 1999; 274: 158–164. [PubMed] [Google Scholar]

15. Ingber DE. Клеточная механотрансдукция: снова собрать все воедино. Журнал Фасеб. 2006; 20:811–827. [PubMed] [Академия Google]

16. Ойен М.Л., Кук Р.Ф. Практическое руководство по анализу данных наноиндентирования. Журнал механического поведения биомедицинских материалов. 2009; 2: 396–407. [PubMed] [Google Scholar]

17. Oyen ML. Механическая характеристика гидрогелевых материалов. Международные обзоры материалов. 2013;59:44–59. [Google Scholar]

18. Branco MC, Pochan DJ, Wagner NJ, Schneider JP. Макромолекулярная диффузия и высвобождение из гидрогелей самособирающихся бета-шпилечных пептидов. Биоматериалы. 2009 г.;30:1339–1347. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

19. Stellwagen NC. Кажущийся размер пор полиакриламидных гелей: сравнение гелей, отлитых и обработанных в буферах Трис-ацетат-ЭДТА и Трис-борат-ЭДТА. Электрофорез. 1998;19:1542–1547. [PubMed] [Google Scholar]

20. Canal T, Peppas NA. Корреляция между размером ячеек и равновесной степенью набухания полимерных сетей. Журнал исследований биомедицинских материалов. 1989; 23:1183–1193. [PubMed] [Google Scholar]

21. Пеппас Н.А., Бурес П., Леобандунг В., Итикава Х. Гидрогели в фармацевтических препаратах. Европейский журнал фармацевтики и биофармацевтики. 2000; 50: 27–46. [PubMed] [Академия Google]

22. Khetan S, et al. Опосредованная деградацией клеточная тяга направляет судьбу стволовых клеток в ковалентно сшитых трехмерных гидрогелях. Нат Матер. 2013;12:458–465. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

23. Клоксин А.М., Каско А.М., Салинас К.Н., Ансет К.С. Фоторазлагаемые гидрогели для динамической настройки физических и химических свойств. Наука. 2009; 324:59–63. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

24. Lutolf MP, et al. Гидрогели с синтетической матрицей, чувствительные к металлопротеиназе, для проведения регенерации тканей: инженерные характеристики клеточной инвазии. Труды Национальной академии наук. 2003; 100:5413–5418. В этой статье молекулярная инженерия интегрируется в дизайн гидрогелей, чтобы обеспечить изготовление синтетических гидрогелей, поддающихся клеточно-опосредованному протеолизу. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

25. Караджанаги С.С. и др. Применение метода плотного газа для стерилизации мягких биоматериалов. Биотехнология и биоинженерия. 2011;108:1716–1725. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

26. Huebsch N, Gilbert M, Healy KE. Анализ протоколов стерилизации гидрогелей, модифицированных пептидами. Журнал исследований биомедицинских материалов, часть B: Прикладные биоматериалы. 2005; 74Б: 440–447. [PubMed] [Google Scholar]

27. Lee DW, et al. Влияние γ-облучения на деградацию альгината. Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 2003;51:4819–4823. [PubMed] [Google Scholar]

28. Wang L, Stegemann JP. Экстракция высококачественной РНК из полисахаридных матриц с использованием бромида цетилтриметиламмония. Биоматериалы. 2010; 31:1612–1618. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

29. Shin DS, et al. Фоторазлагаемые гидрогели для захвата, обнаружения и высвобождения живых клеток. Международное издание Angewandte Chemie. 2014;53:8221–8224. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

30. Tse JR, Engler AJ. Приготовление гидрогелевых подложек с регулируемыми механическими свойствами. Текущие протоколы в клеточной биологии / редакционная коллегия, Хуан С. Бонифачино… [и др. ] 2010; Глава 10 (Единица 10): 16. Эта глава служит руководством для приготовления полиакриламидных гидрогелей с настраиваемой механикой, субстрата, который обычно используется для исследований механотрансдукции. [PubMed] [Академия Google]

31. Wylie RG, et al. Пространственно контролируемое одновременное формирование нескольких факторов роста в трехмерных гидрогелях. Нат Матер. 2011; 10: 799–806. [PubMed] [Google Scholar]

32. Loebsack AB, et al. Разработка технологии заливки полилактидных губок. J Biomed Mater Res. 1999; 48: 504–510. [PubMed] [Google Scholar]

33. Hoemann CD, et al. Имплантаты хитозан-глицеролфосфат/кровь вызывают восстановление гиалинового хряща, интегрированного с пористой субхондральной костью, в микропросверленных дефектах у кроликов. Остеоартрит и хрящ. 2007; 15:78–89. [PubMed] [Google Scholar]

34. Ruan JL, et al. Усовершенствованный метод криосекции гидрогелей полиэтиленгликоля, используемых в тканевой инженерии. Методы Tissue Eng Часть C. 2013; 19: 794–801. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

35. Джеймс Р., Дженкинс Л., Эллис С.Е., Бург К.Дж.Л. Гистологическая обработка гидрогелевых каркасов для применения в тканевой инженерии. J Гистотехнология. 2004; 27: 133–139. [Google Scholar]

36. Berger J, et al. Структура и взаимодействия в ковалентно и ионно сшитых гидрогелях хитозана для биомедицинских применений. Европейский журнал фармацевтики и биофармацевтики. 2004;57:19–34. [PubMed] [Google Scholar]

37. Kim UJ, et al. Структура и свойства шелковых гидрогелей. Биомакромолекулы. 2004; 5: 786–792. [PubMed] [Google Scholar]

38. Hassan CM, Peppas NA. Структура и применение гидрогелей поли(винилового спирта), полученных традиционным сшиванием или методами замораживания/оттаивания. Adv Polym Sci. 2000; 153:37–65. [Google Scholar]

39. Ван Томм С.Р., Хеннинк В.Е. Биоразлагаемые гидрогели декстрана для доставки белков. Эксперт Rev Med Devices. 2007; 4: 147–164. [PubMed] [Академия Google]

40. Место ES, Evans ND, Stevens MM. Сложность биоматериалов для тканевой инженерии. Нат Матер. 2009; 8: 457–470. [PubMed] [Google Scholar]

41. Kim HD, et al. Индуцированное эпидермальным фактором роста усиление миграции клеток глиобластомы в 3D возникает из-за внутреннего увеличения скорости, но внешнего увеличения стойкости, зависящего от матрицы и протеолиза. Молекулярная биология клетки. 2008;19:4249–4259. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

42. Shoulders MD, Raines RT. Коллагеновая структура и стабильность. Анну Рев Биохим. 2009 г.;78:929–958. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

43. Walters BD, Stegemann JP. Стратегии управления структурой и функцией трехмерных биоматериалов коллагена в масштабах длины. Акта Биоматер. 2014;10:1488–1501. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

44. Дойл А.Д., Карвахал Н., Джин А., Мацумото К., Ямада К.М. Локальное микроокружение трехмерного матрикса регулирует миграцию клеток посредством пространственно-временной динамики спаек, зависящих от контрактильности. Нац коммун. 2015;6 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

45. Куо К.К., Туан Р.С. Механоактивная теногенная дифференцировка мезенхимальных стволовых клеток человека. Tissue Eng Часть A. 2008; 14: 1615–1627. [PubMed] [Google Scholar]

46. Ali MY, Chuang CY, Saif MTA. Перепрограммирование клеточного фенотипа мягкими коллагеновыми гелями. Мягкая материя. 2014; 10:8829–8837. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

47. Bian W, Liau B, Badie N, Bursac N. Мезоскопическое формование гидрогеля для управления трехмерной геометрией биоискусственных мышечных тканей. Национальные протоколы. 2009 г.;4:1522–1534. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

48. Legant WR, et al. Измерители тканей, изготовленные из микрофибры, для измерения сил трехмерных микротканей и управления ими. Труды Национальной академии наук. 2009;106:10097–10102. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

49. Kleinman HK, Martin GR. Матригель: матрица базальной мембраны с биологической активностью. Семин Рак Биол. 2005; 15: 378–386. [PubMed] [Google Scholar]

50. Хьюз К.С., Постовит Л.М., Лажуа Г.А. Matrigel: сложная белковая смесь, необходимая для оптимального роста клеточной культуры. Протеомика. 2010; 10:1886–189.0. [PubMed] [Google Scholar]

51. Weisel JW, Литвинов Р.И. Механизмы полимеризации фибрина и клинические последствия. Кровь. 2013; 121:1712–1719. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

52. Brown AC, Barker TH. Биоматериалы на основе фибрина: модуляция макроскопических свойств за счет рационального дизайна на молекулярном уровне. Акта Биоматер. 2014;10:1502–1514. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

53. Лори А.С., McDonald SJ, Purdy G, Mackie IJ, Machin SJ. Определение фибриногена по протромбиновому времени на Sysmex CA-6000. Джей Клин Патол. 1998;51:462–466. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

54. Нельс В., Дренкхан Д. Новый анализ in vitro на основе микроносителей для быстрой и надежной количественной оценки трехмерной миграции клеток и ангиогенеза. Микрососудистые исследования. 1995; 50: 311–322. [PubMed] [Google Scholar]

55. Qiu Y, et al. Механочувствие тромбоцитами жесткости субстрата во время образования сгустка опосредует адгезию, распространение и активацию. Труды Национальной академии наук. 2014;111:14430–14435. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

56. Bian W, Juhas M, Pfeiler TW, Bursac N. Геометрия локальной ткани определяет генерацию сократительной силы инженерных мышечных сетей. Tissue Eng Часть A. 2012; 18: 957–967. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

57. Paxton JZ, Wudebwe UNG, Wang A, Woods D, Grover LM. Мониторинг сокращения сухожилий при формировании тканеинженерных конструкций на основе фибрина. Тканевая инженерия, часть A. 2012; 18: 1596–1607. [PubMed] [Google Scholar]

58. Augst AD, Kong HJ, Mooney DJ. Альгинатные гидрогели как биоматериалы. Макромолекулярная биология. 2006; 6: 623–633. [PubMed] [Академия Google]

59. Martinsen A, Skjak-Bræk G, Smidsrød O. Альгинат в качестве иммобилизационного материала: I. Корреляция между химическими и физическими свойствами альгинатных гелевых шариков. Биотехнология и биоинженерия. 1989; 33: 79–89. [PubMed] [Google Scholar]

60. Rowley JA, Madlambayan G, Mooney DJ. Альгинатные гидрогели как материалы синтетического внеклеточного матрикса. Биоматериалы. 1999; 20:45–53. [PubMed] [Google Scholar]

61. Huebsch N, et al. Использование опосредованных тракцией манипуляций с интерфейсом клетки/матрикса для управления судьбой стволовых клеток. Нат Матер. 2010;9: 518–526. [Статья бесплатно PMC] [PubMed] [Google Scholar]

62. Pelham RJ, Jr, Wang Y. Движение клеток и фокальные спайки регулируются гибкостью субстрата. Proc Natl Acad Sci U S A. 1997; 94:13661–13665. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

63. Damljanovic V, Lagerholm BC, Jacobson K. Конъюгация белков внеклеточного матрикса и микропаттернов с охарактеризованными полиакриламидными субстратами для анализов механотрансдукции клеток. Биотехнологии. 2005; 39: 847–851. [PubMed] [Академия Google]

64. Роулендс А.С., Джордж П.А., Купер-Уайт Дж.Дж. Направление остеогенной и миогенной дифференцировки МСК: взаимодействие жесткости и представления адгезивного лиганда. Американский журнал физиологии — клеточная физиология. 2008; 295:C1037–C1044. [PubMed] [Google Scholar]

65. Engler AJ, Sen S, Sweeney HL, Discher DE. Эластичность матрикса определяет спецификацию линии стволовых клеток. Клетка. 2006; 126: 677–689. [PubMed] [Google Scholar]

66. Wen JH, et al. Взаимодействие жесткости матрикса и связывания белков при дифференцировке стволовых клеток. Нат Матер. 2014;13:979–987. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

67. Phelps EA, et al. Сшитый малеимидом биоактивный гидрогель ПЭГ демонстрирует улучшенную кинетику реакции и перекрестное связывание для инкапсуляции клеток и доставки in situ. Современные материалы. 2012; 24:64–70. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

68. Moon JJ, et al. Биомиметические гидрогели с проангиогенными свойствами. Биоматериалы. 2010;31:3840–3847. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

69. Burdick JA, Anseth KS. Фотоинкапсуляция остеобластов в гидрогелях PEG, модифицированных RGD, для инъекций для инженерии костной ткани. Биоматериалы. 2002; 23:4315–4323. [PubMed] [Академия Google]

70. Брайант С.Дж., Ансет К.С., Ли Д.А., Бадер Д.Л. Плотность сшивания влияет на морфологию хондроцитов, фотоинкапсулированных в гидрогелях ПЭГ, во время приложения компрессионной деформации. J Ортоп Res. 2004; 22:1143–1149. [PubMed] [Google Scholar]

71. Мейер К. Химическая структура гиалуроновой кислоты. разбирательства Федерации. 1958; 17: 1075–1077. [PubMed] [Google Scholar]

72. Fraser JRE, Laurent TC, Laurent UBG. Гиалуронан: его природа, распределение, функции и оборот. Журнал внутренней медицины. 1997;242:27–33. [PubMed] [Google Scholar]

73. Дарр А., Калабро А. Синтез и характеристика гиалуронановых гидрогелей на основе тирамина. J Mater Sci-Mater Med. 2009; 20:33–44. [PubMed] [Google Scholar]

74. Burdick JA, Prestwich GD. Гидрогели гиалуроновой кислоты для биомедицинских применений. Adv Mater. 2011;23:h51–56. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

75. Guvendiren M, Burdick JA. Придание жесткости гидрогелям для исследования краткосрочной и долгосрочной клеточной реакции на динамическую механику. Нац коммун. 2012;3:792. [PubMed] [Google Scholar]

76. Dicker KT, et al. Гиалуронан: простой полисахарид с разнообразными биологическими функциями. Акта Биоматер. 2014;10:1558–1570. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

77. Matson JB, Stupp SI. Самособирающиеся пептидные каркасы для регенеративной медицины. Химические коммуникации. 2012;48:26–33. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

78. Huang H, et al. Дизайн восстанавливаемого пептидного гидрогеля с истончением сдвига из нативных последовательностей и применение в качестве адъюванта вакцины против гриппа h2N1. Мягкая материя. 2011;7:8905–8912. [Google Scholar]

79. Чжан С., Холмс Т., Локшин С., Рич А. Спонтанная сборка самокомплементарного олигопептида с образованием стабильной макроскопической мембраны. Труды Национальной академии наук. 1993;90:3334–3338. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

80. Kisiday J, et al. Самособирающийся пептидный гидрогель способствует выработке внеклеточного матрикса хондроцитов и делению клеток: значение для восстановления хрящевой ткани. Proc Natl Acad Sci U S A. 2002;99:9996–10001. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

81. Webber MJ, et al. Супрамолекулярные наноструктуры, имитирующие VEGF, как стратегия восстановления ишемизированной ткани. Труды Национальной академии наук. 2011;108:13438–13443. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

82. Burdick JA, Murphy WL. Переход от статической к динамической сложности в дизайне гидрогеля. Нац коммун. 2012;3:1269. В этом обзоре освещаются достижения в разработке гидрогелей, обладающих сложными и динамическими свойствами, такими как изменение механики, высвобождение фактора роста и структурная адгезия. [PubMed] [Академия Google]

83. Нэш М.Е., Хили Д., Кэрролл В.М., Эльвира С., Рочев Ю.А. восстановление клеток и клеточных слоев из покрытий pNIPAm; мотивация и история современных подходов. Журнал химии материалов. 2012;22:19376–19389. [Google Scholar]

84. Young EWK, Beebe DJ. Основы микрожидкостной культуры клеток в контролируемой микросреде. Обзоры химического общества. 2010;39:1036–1048. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

85. Jeong G, et al. Микрожидкостный анализ миграции эндотелиальных клеток в трехмерном взаимопроникающем полимерном полусетевом гидрогеле HA-Collagen. Биомед микроприборы. 2011; 13:717–723. [PubMed] [Академия Google]

86. Gobaa S, et al. Искусственные нишевые микрочипы для исследования судьбы отдельных стволовых клеток с высокой пропускной способностью. Нат Методы. 2011; 8: 949–955. [PubMed] [Google Scholar]

87. Stowers RS, Allen SC, Suggs LJ. Динамическая фотонастройка жесткости трехмерного гидрогеля. Труды Национальной академии наук. 2015; 112:1953–1958. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

88. Han LH, Tong X, Yang F. Фотосшиваемые микроленты на основе ПЭГ для формирования трехмерных макропористых каркасов со свойствами разъединенной ниши. Современные материалы. 2014; 26:1757–1762. [PubMed] [Академия Google]

89. Уэйд Р.Дж., Бассин Э.Дж., Роделл С.Б., Бёрдик Д.А. Электроформованные волокнистые гидрогели, разлагаемые протеазой. Нац коммун. 2015;6 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

90. Cameron AR, Frith JE, Cooper-White JJ. Влияние ползучести субстрата на поведение и фенотип мезенхимальных стволовых клеток. Биоматериалы. 2011;32:5979–5993. [PubMed] [Google Scholar]

91. Chaudhuri O, et al. Релаксация стресса субстрата регулирует распространение клеток. Нац коммун. 2015;6 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

92. Уэйд Р.Дж., Бассин Э.Дж., Грамлич В.М., Бердик Дж.А. Нановолокнистые гидрогели с пространственно структурированными биохимическими сигналами для управления поведением клеток. Современные материалы. 2015;27:1356–1362. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

93. DeForest CA, Tirrell DA. Подход к фотообратимому белковому паттерну для управления судьбой стволовых клеток в трехмерных гелях. Нат Матер. 2015; 14: 523–531. [PubMed] [Google Scholar]

94. Malda J, et al. Статья, посвященная 25-летию: Инженерные гидрогели для биопроизводства. Современные материалы. 2013;25:5011–5028. [PubMed] [Академия Google]

95. Highley CB, Rodell CB, Burdick JA. Прямая 3D-печать истончающихся при сдвиге гидрогелей в самовосстанавливающиеся гидрогели. Современные материалы. 2015;27:5075–5079. [PubMed] [Google Scholar]

96. Ventre M, Netti AP. Управление функциями и судьбой клеток с помощью поверхностей и гидрогелей: роль характеристик материала в адгезии клеток и передаче сигнала. Гели. 2016;2 [Google Scholar]

97. Wade RJ, Burdick JA. Внедрение сигналов ECM в биоматериалы. Материалы сегодня. 2012; 15:454–459. [Google Scholar]

Бесклеточный белок-продуцирующий гель — PubMed

. 2009 май;8(5):432-7.

DOI: 10.1038/nmat2419.

Epub 2009 29 марта.

Нокён Парк
1
 , Сун Хо Ум, Хисакаге Фунабаси, Цзяньфэн Сюй, Дэн Луо

Принадлежности

принадлежность

  • 1 Факультет биологической и экологической инженерии, Корнельский университет, Итака, Нью-Йорк 14853-5701, США.

  • PMID:

    19329993

  • DOI:

    10.1038/nmat2419

Нокён Пак и др.

Нат Матер.

2009 г.Май.

. 2009 май;8(5):432-7.

DOI: 10.1038/nmat2419.

Epub 2009 29 марта.

Авторы

Нокён Парк
1
, Сун Хо Ум, Хисакаге Фунабаси, Цзяньфэн Сюй, Дэн Луо

принадлежность

  • 1 Факультет биологической и экологической инженерии, Корнельский университет, Итака, Нью-Йорк 14853-5701, США.

  • PMID:

    19329993

  • DOI:

    10.1038/nmat2419

Абстрактный

Белки являются важными биоматериалами и обычно производятся в живых клетках. Здесь мы показываем новый гидрогель ДНК, который способен производить функциональные белки без каких-либо живых клеток. Этот белок-продуцирующий гель (называемый «системой P-gel» или «P-gel») состоит из генов как части каркаса геля. Это первый случай использования гидрогеля для производства белков. Эффективность была примерно в 300 раз выше, чем у существующих систем на основе решений. Что касается объемного выхода, P-гель продуцировал до 5 мг/мл (-1) функциональных белков. Механизмы, лежащие в основе высокой эффективности и выхода, включают улучшенную стабильность генов, более высокую локальную концентрацию и более высокую скорость оборота ферментов из-за более близкого расположения генов. Мы протестировали в общей сложности 16 различных P-гелей и успешно произвели все 16 белков, включая мембранные и токсичные белки, продемонстрировав, что система P-гелей может служить общей технологией производства белков.

Похожие статьи

  • Гидрогели: генное желе.

    Рабе К.С., Нимейер К.М.
    Рабе К.С. и соавт.
    Нат Матер. 2009 май;8(5):370-2. DOI: 10.1038/nmat2434.
    Нат Матер. 2009.

    PMID: 19387449

    Аннотация недоступна.

  • Высокопродуктивное производство бесклеточного белка из P-gel.

    Парк Н., Кан Дж.С., Райс Э.Дж., Хартман М.Р., Фунабаси Х., Сюй Дж., Ум С.Х., Луо Д.
    Парк Н. и др.
    Нат Проток. 2009;4(12):1759-70. doi: 10.1038/nprot.2009.174.
    Нат Проток. 2009.

    PMID: 20010927

  • Гидрогель ДНК, продуцирующий РНК, в качестве платформы для высокоэффективной системы РНК-интерференции.

    Сон Джей, Ли М, Ким Т, На Джей, Чон И, Чон Джи, Ким С, Пак Н.
    Сонг Дж. и др.
    Нац коммун. 2018 18 октября; 9(1):4331. doi: 10.1038/s41467-018-06864-0.
    Нац коммун. 2018.

    PMID: 30337586
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Биочувствительные ДНК-гидрогели: за пределами обычной реакции на раздражители.

    Ван Д., Ху Ю., Лю П., Луо Д.
    Ван Д и др.
    Acc Chem Res. 2017 18 апреля; 50 (4): 733-739. doi: 10.1021/acs.accounts.6b00581. Epub 2017 10 февраля.
    Acc Chem Res. 2017.

    PMID: 28186723

    Обзор.

  • Новые белки в эмульсиях с использованием компартментализации in vitro.

    Rothe A, Surjadi RN, Power BE.
    Роте А. и др.
    Тенденции биотехнологии. 2006 декабря; 24 (12): 587-92. doi: 10.1016/j.tibtech.2006.10.007. Epub 2006 19 октября.
    Тенденции биотехнологии. 2006.

    PMID: 17055094

    Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

  • Наногидрогели: передовые полимерные наноматериалы в эпоху нанотехнологий для надежной функционализации и кумулятивных приложений.

    Квази МЗ, Парк Н.
    Квази М.З. и др.
    Int J Mol Sci. 2022 9 февраля; 23 (4): 1943. дои: 10.3390/ijms23041943.
    Int J Mol Sci. 2022.

    PMID: 35216058
    Бесплатная статья ЧВК.

    Обзор.

  • Применение каркасов нуклеиновых кислот в конструировании наноструктур и каскадных биокатализаторов: последние достижения и перспективы.

    Чжу Г, Сун П, Ву Дж, Луо М, Чен З, Чен Т.
    Чжу Г и др.
    Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022, 7 января; 9:792489. doi: 10.3389/fbioe.2021.792489. Электронная коллекция 2021.
    Фронт Биоэнг Биотехнолог. 2022.

    PMID: 35071205
    Бесплатная статья ЧВК.

    Обзор.

  • Катионочувствительные и фоторасщепляемые гидрогели из неканонических амфифильных ДНК-наноструктур.

    Фабрини Г. , Минард А., Брэди Р.А., Ди Антонио М., Ди Микеле Л.
    Фабрини Г. и соавт.
    Нано Летт. 2022 26 января; 22 (2): 602-611. doi: 10.1021/acs.nanolett.1c03314. Epub 2022 13 января.
    Нано Летт. 2022.

    PMID: 35026112
    Бесплатная статья ЧВК.

  • Самособирающийся гидрогель ДНК-THPS как местное антибактериальное средство для заживления ран.

    Цзян Х, Ли М, Го Х, Ян М, Расули А.
    Цзян X и др.
    Приложение ACS Bio Mater. 2019 18 марта; 2(3):1262-1269. doi: 10.1021/acsabm.8b00818. Epub 2019 21 февраля.
    Приложение ACS Bio Mater. 2019.

    PMID: 35005454
    Бесплатная статья ЧВК.

  • 3D каркасные нуклеиновые кислоты на основе SiRNA для хемотаксического распознавания, а также программируемая и визуализируемая точная доставка для синергетической терапии рака.

    Ли Дж., Чжан Ю., Сунь Дж., Оуян Дж., На Н.
    Ли Дж. и др.
    хим. наук. 2021 5 ноября; 12 (46): 15353-15361. doi: 10.1039/d1sc04249a. Электронная коллекция 2021 1 декабря.
    хим. наук. 2021.

    PMID: 34976356
    Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

использованная литература

    1. Биомакромолекулы. 2004 сен-октябрь;5(5):1720-7

      —

      пабмед

    1. J Biochem Биофизические методы. 2005 31 января; 62 (1): 51-62

      —

      пабмед

    1. Биотехнология Биоинж.