Mini-fartøjsenhed undersøger blodinteraktioner ved malaria, seglcellesygdom

Ved sygdomme som malaria og seglcellesygdom, røde blodlegemer nedbrydes, med skadelige virkninger på resten af ​​kroppen - især foringen af ​​små blodkar.

Biomedicinske ingeniører har etableret et modelsystem til undersøgelse af disse problemer, som også har potentiale til brug ved andre hjerte -kar -sygdomme. Systemet opbygger et netværk af kunstige blodkar, baseret på velkendte "hydrogel" -materialer, der opløses med varme:gelatine og agarose, et sukker, der stammer fra tang.

Resultaterne blev for nylig offentliggjort af Natur Biomedicinsk teknik .

"Den centrale teknologiske innovation her er, at vores hydrogel kan holde disse skibe i vækst i uger til måneder, som er meget længere end standardmetoder, "siger seniorforfatter Wilbur Lam, MD, Ph.d. "Med dette system, Vi kan undersøge ikke kun, hvordan fartøjer reagerer på sygdomsaspekter, men også hvor godt karene vil helbrede med tiden, når disse fornærmelser er fjernet. "

Lam er adjunkt i Institut for Pædiatri ved Emory University School of Medicine og i Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering ved Georgia Tech og Emory University.

Arbejder med Lam, instruktør Yongzhi Qiu, Ph.d. og kolleger konstruerede en hydrogelbaseret mikrofluid enhed, med forgreningsfartøjer på omtrent 20 mikrometer på tværs. Enheden kan derefter coates af endotelceller, hvilken linje blodkar, og tilsluttet en pumpe. En fordel ved at bruge hydrogeler, forfatterne skriver, er, at hydrogeler ikke er så stive som faste polymerer, og dermed reagere på en mere fysiologisk relevant måde på ændringer i væskestrømmen.

Når den er samlet, endotelcellerne svækker deres barrierer som reaktion på inflammatoriske molekyler såsom TNF-alfa og helbreder derefter bagefter.

Forskerne testede også svar på hæm, en bestanddel af hæmoglobin dannet, når røde blodlegemer bryder op, og de testede virkningerne af okklusion-tilbøjelige røde blodlegemer fra patienter med seglcellesygdom og røde blodlegemer inficeret af Plasmodium-parasitter.

Modelsystemet kunne bruges til yderligere at dissekere virkningerne af røde blodlegemer vs andre celler og inflammatoriske molekyler, og for at undersøge for medicin, der kan forhindre skader på blodkar, siger forskerne.