Equipo de ultrasonido y micrond para promover la terapia con células madre para la reparación del cerebro

Un nuevo estudio ha presentado una técnica que mejora la terapia con células madre para las enfermedades neurodogeneradas al combinar la orientación magnética con la estimulación de la ecografía local. Este enfoque navega con éxito con células madre llenas de magnéticamente en regiones cerebrales específicas y promueve su discriminación en las neuronas utilizando un dispositivo de ultrasonido en miniatura.

La estrategia dual aumenta en gran medida el brote de neurita, un marcador importante de desarrollo nervioso y la terapia con células STAM enfrenta desafíos significativos, como la baja eficiencia de distribución y la mala tasa de discriminación. Al integrar la posición de la célula exacta con la estimulación dirigida, este éxito puede cambiar el tratamiento para afecciones como Parkinson y la enfermedad de Alzheimer.

Las enfermedades neurodigenorativas como Parkinson y el Alzheimer se caracterizan por daño de neuronas irreversibles y mecanismos limitados de reparación natural. Si bien la terapia con células madre hace grandes promesas para revivir el tejido nervioso, ha sido interrumpido por el suministro celular a largo plazo y las discapacidades en tasas de discriminación bajas.

Los métodos actuales, incluida la implantación quirúrgica o la activación magnética, a menudo no pueden garantizar ubicaciones de células precisas y discriminación controlada. La estimulación con ultrasonido, conocida por su profunda penetración y seguridad del tejido, se ha convertido en una posible solución, pero los transduers tradicionales carecen de lo preciso requerido. Los microbots basados ​​en células magnéticas (SEES) proporcionan una distribución dirigida, pero la integración con técnicas de discriminación ha sido en gran medida inexplicable.

Las necesidades apremiantes deben desarrollar sistemas integrados para la entrega celular precisa y la discriminación localizada, convirtiéndose en un punto focal en el avance de los remedios de regeneración nerviosa.

Publicado En Microsistemas y nanoengenínUn estudio dirigido por investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología DeGu Geownbook (DGIST) introduce un enfoque innovador para la terapia de células madre nerviosas. El equipo combinó la celebridad magnética con una matriz de transductores de ultrasonido de microcordos pezoeléctricos (PMUT) para lograr un suministro celular dirigido y una discriminación localizada.

Al aplicar la estimulación de ultrasonido a las células guiadas magnéticamente, vio un notable aumento del 90% en la longitud de la neurita, un indicador importante de la madurez neuronal. Esta técnica híbrida tiene la capacidad de cambiar el tratamiento de enfermedades neurodogénativas al aumentar la precisión y la eficacia de los tratamientos basados ​​en células madre.

La principal innovación del estudio se encuentra en la integración ininterrumpida de dos tecnologías de estado de estado: una matriz de PMUT para la entrega exacta de células madre y una matriz de PMUT para la estimulación de ultrasonido localizado. Los cerboats cargados con nanopartículas de óxido de hierro superparamagnéticas (SPION) se dirigieron a áreas específicas utilizando un sistema electromagnético.

Una vez publicado, la matriz de PMUT distribuyó los pulsos de ultrasonido que se centran en el enfoque, lo que aumenta significativamente el crecimiento de la neurita -119.9 μm en 63.2 μM frente a las células estimuladas bajo control. Pequeño diseño de PMUT es capaz de elementos de 60 μm, así como una alta resolución espacial, lo que garantiza que la estimulación se limitara a las áreas deseadas sin efectos fuera de lo que se atarga.

La atracción principal del estudio implica el rendimiento acústico efectivo del PMUT, que genera presiones de hasta 566 kPa, y su biodiagnóstico, la viabilidad de las células rígidas es válida a través de las pruebas. La activación secuencial de los canales de PMUT redujo la superposición, adaptando la eficiencia de la emoción. Además, SetBats demostraron una excelente responsabilidad magnética, que, sin efectos adversos en la salud de las células, logra una velocidad de 36.9 μm/s en un campo magnético giratorio de 20 MT.

Este enfoque de doble sistema elimina los obstáculos prolongados en la terapia con células madre, como la mala discriminación y la colocación de células no controladas, allana el camino para recrear redes nerviosas funcionales en el cerebro dañado.

El escritor del estudio, dijo el Dr. Hongso Choi, "nuestra tecnología se fusiona con la precisión de la activación magnética con el poder no invasivo de ultrasonido para crear una plataforma escalable para la regeneración nerviosa. Al lograr la discriminación localizada, ahora podemos imaginar los remedios donde las células madre no solo alcanzan sus objetivos, sino también maduros en las neuronas funcionales".

El equipo planea detectar aplicaciones clínicas, incluida la adopción del sistema para procedimientos invasivos mínimos en pacientes humanos.

Esta investigación abre nuevas vías para tratar enfermedades neurodogenativas y lesiones nerviosas. La capacidad de arreglar y separar las células madre puede mejorar significativamente los resultados en Parkinson, Alzheimer y la recuperación del accidente cerebrovascular, donde la conectividad nerviosa es importante.

Más allá de la terapia, la tecnología también puede ayudar en las pruebas de drogas creando un modelo nervioso preciso en laboratorios. Las funciones futuras pueden refinar los parámetros de ultrasonido para una discriminación óptima y escalar el sistema para el uso humano.

Vivo sigue siendo desafíos, incluida la garantía de supervivencia e integración celular a largo plazo. Sin embargo, si tiene éxito, este enfoque puede reducir la dependencia de la cirugía agresiva y ofrecer remedios regenerativos seguros y efectivos, lo que marca un salto significativo en la bioinización y la terapia personal.