Cómo las ondas sonoras podrían ayudar a que los huesos vuelvan a crecer
Imagen ampliada que muestra células madre adultas en el proceso de convertirse en células óseas después del tratamiento con ondas sonoras de alta frecuencia. La coloración verde muestra la presencia de colágeno, que las células producen a medida que se convierten en células óseas. Aumento: 60X. Crédito: Universidad RMIT
Los investigadores han utilizado ondas de sonido para convertir las células madre en células óseas, en un avance de la ingeniería de tejidos que algún día podría ayudar a los pacientes a regenerar el hueso perdido por el cáncer o una enfermedad degenerativa.
El innovador tratamiento con células madre de los investigadores de la Universidad RMIT ofrece una forma inteligente de superar algunos de los mayores desafíos del campo, a través del poder de precisión de las ondas sonoras de alta frecuencia.
La ingeniería de tejidos es una tecnología emergente campo que tiene como objetivo reconstruir huesos y músculos aprovechando la capacidad natural del cuerpo humano para curarse a sí mismo.
Un desafío clave en la regeneración ósea es la necesidad de grandes cantidades de células óseas que prosperarán y prosperarán una vez implantadas en el objetivo.
Hasta la fecha, los procesos experimentales para convertir células madre adultas en células óseas han utilizado equipos complicados y costosos y han tenido problemas con la producción en masa, lo que hace que la aplicación clínica generalizada sea poco realista.
Además , los pocos ensayos clínicos que intentaron regenerar hueso han utilizado en gran medida células madre extraídas de la médula ósea de un paciente, un procedimiento muy doloroso.
En un nuevo estudio publicado en la revista Small, el equipo de investigación de RMIT demostró que las células madre tratan d con ondas sonoras de alta frecuencia convertidas en células óseas de forma rápida y eficaz.
Imagen ampliada que muestra células madre adultas en el proceso de convertirse en células óseas después del tratamiento con ondas sonoras de alta frecuencia. Las manchas moradas indican la presencia de un marcador óseo conocido como RUNX2. Aumento: 60X. Crédito: Universidad RMIT
Es importante destacar que el tratamiento fue eficaz en varios tipos de células, incluidas las células madre derivadas de la grasa, que son mucho menos dolorosas de extraer de un paciente.
Rápido y sencillo
La co-investigadora principal, la Dra. Amy Gelmi, dijo que el nuevo enfoque era más rápido y más simple que otros métodos.
«Las ondas de sonido reducen el tiempo de tratamiento que generalmente se requiere para que las células madre comiencen a convertirse en hueso». células por varios días», dijo Gelmi, Vicecanciller de Investigación en RMIT.
Las ondas de sonido de alta frecuencia para el tratamiento con células madre se generan en este microchip, tecnología de bajo costo y fácil de escalar desarrollada por la Universidad RMIT. Crédito: Universidad RMIT
«Este método tampoco requiere medicamentos ‘inductores de huesos’ especiales y es muy fácil de aplicar a las células madre.
«Nuestro estudio encontró que este nuevo enfoque tiene una fuerte potencial para ser utilizado para tratar las células madre, antes de que las cubramos en un implante o las inyectemos directamente en el cuerpo para la ingeniería de tejidos».
Las ondas sonoras de alta frecuencia utilizadas en el tratamiento con células madre fueron generado en un dispositivo de microchip de bajo costo desarrollado por RMIT.
El co-investigador principal, el distinguido profesor Leslie Yeo, y su equipo han pasado más de una década investigando la interacción de las ondas de sonido a frecuencias superiores a 10 MHz con diferentes materiales.
Una ilustración gráfica del innovador tratamiento con células madre. El microchip de la izquierda genera ondas sonoras de alta frecuencia (verde) para manipular con precisión las células madre, que se colocan en aceite de silicona en una placa de cultivo con fondo de vidrio. Crédito : Universidad RMIT
El dispositivo generador de ondas sonoras que desarrollaron se puede usar para manipular con precisión células, fluidos o materiales.
«Podemos usar las ondas de sonido para aplicar la cantidad justa de presión en los lugares correctos a las células madre, para desencadenar el proceso de cambio». Yeo dijo.
«Nuestro dispositivo es económico y fácil de usar, por lo que podría mejorarse fácilmente para tratar un gran número de células simultáneamente, lo que es vital para una ingeniería de tejidos efectiva».
La próxima etapa en el La investigación está investigando métodos para mejorar la plataforma, trabajando hacia el desarrollo de biorreactores prácticos para impulsar la diferenciación eficiente de células madre.
«La nanomecanoestimulación del orden de MegaHertz de alta frecuencia y corta duración impulsa la diferenciación osteogénica temprana y persistente en células madre mesenquimales se publica en Pequeño.
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Un nuevo enfoque prometedor para reconstruir el tejido óseo Más información: Lizebona August Ambattu et al, ShortDuration High Frequency MegaHertzOrder Nanomechanostimulation Drives Early and Persistent Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem Cells, Small (2022). DOI: 10.1002/smll.202106823 Información del diario: Pequeño
Proporcionado por la Universidad RMIT Cita: Cómo las ondas de sonido podrían ayudar a regenerar los huesos (21 de febrero de 2022) consultado el 29 Agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-regrow-bones.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.