Forskere bruger lasere til at samle tænder i at reparere sig selv


Forskere bruger lasere til at samle tænder i at reparere sig selv

For første gang har en ny undersøgelse vist, at det er muligt at bruge lavpower lasere til at anspore stamceller i kroppen for at skabe nyt væv, i dette tilfælde at regenerere dentin i tænderne. Det Harvard-ledede team siger, at deres arbejde er grundlaget for et væld af nye kliniske applikationer til helbredende sår, regenerering af knogler og tænder og meget mere.

Seniorforfatter David J. Mooney, som er Robert P. Pinkas Familie Professor i Bioengineering ved Harvard School of Engineering og Applied Sciences, og kolleger rapporterer deres studie i tidsskriftet Science Translational Medicine .

De beskriver ikke kun, hvordan de brugte lavdrevet laserlys til at anspore menneskelige tandstamceller til dannelse af dentin - det knoglehårede væv, der udgør størstedelen af ​​tænderne - men også de præcise molekylære mekanismer involveret.

I øjeblikket skal videnskabsmændene fjerne stamcellerne fra kroppen, arbejde med dem i laboratoriet, og derefter sætte dem tilbage i kroppen. Oversættelse af resultaterne af forskning ved hjælp af denne tilgang til klinikken involverer mange forhindringer - både lovgivningsmæssige og praktiske.

Men den laserbaserede metode, som det Harvard-ledede team arbejder på, burde være meget lettere at oversætte til klinikken, som Prof. Mooney forklarer:

Vores behandlingsmodalitet introducerer ikke noget nyt i kroppen, og lasere anvendes rutinemæssigt i medicin og tandpleje, så hindringerne for klinisk oversættelse er lave. Det ville være et væsentligt fremskridt på området, hvis vi kan regenerere tænder frem for at erstatte dem."

Arbejdet begyndte, da hovedforfatter og tandlæge Dr. Praveen Arany borede huller i molarerne af laboratorierotter. Dr. Arany behandlede tandpulpen, der indeholder voksne stamceller med lavdosis laserlys, forseglet dem med midlertidige hætter og så holdt dyrene kun behageligt og sundt og ventede.

Tolv uger senere, da han undersøgte resultaterne ved hjælp af røntgenbilleder og mikroskopi med høj opløsning, fandt Dr. Arany, som er en assisterende klinisk efterforsker ved National Institutes of Health (NIH), at laserbehandling havde udløst dentinformation.

Efter denne tidlige succes tog holdet det til næste trin ved at udføre en række eksperimenter ved hjælp af kultiveret væv for at finde ud af, hvad der sker på molekylærniveau, når laserlyset udløser ny vævdannelse.

Den underliggende molekylære mekanisme er en dominoeffekt fra lasertryk til dentin

De opdagede, at et fælles reguleringscelleprotein kaldet transformerende vækstfaktor beta-1 (TGF-β1) spiller en central rolle i udløsningen af ​​dental stamceller for at vokse til dentin.

Forskerne ønsker nu at påbegynde menneskelige forsøg til laserbehandling og planlægger i øjeblikket de nødvendige sikkerheds- og effektivitetsprøvninger.

Indtil et molekyle kommer sammen og aktiverer det, eksisterer TGF-β1 i standbytilstand. Hvad teamet opdagede er en dominoeffekt, der begynder, når laserlyset fremkalder reaktive oxygenarter (ROS), og disse aktiverer igen TGF-β1-komplekset, som derefter udløser stamcellerne til at differentiere til dentin. ROS er kemisk aktive iltholdige molekyler, der spiller en central rolle i mange cellefunktioner.

Opdagelsen er signifikant, fordi den bekræfter videnskabeligt, hvad der altid er blevet troet på rapporterede anekdoter om lavt niveau lysterapi, også kendt som fotobiomodulation. Siden 1960'erne har der været anekdotiske rapporter om, at læger opnår bemærkelsesværdige resultater med laserlys såsom foryngende hud, stimulerende hårvækst og andre vidundere.

Det er også interessant, at den samme type laserterapi kan bruges til at fjerne uønsket hudmateriale og hår - det hele afhænger af, hvordan du bruger laseren.

Undersøgelsen hjælper med at afklare nogle af de inkonsekvente beviser for de kliniske virkninger af lav-effektlasere på væv og markerer første gang, at forskere er kommet i hånd med de involverede molekylære mekanismer.

Studien tilføjer "simpelt men kraftigt værktøj" til vævsregenerationsværktøjskassen

Don Ingber, grundlægger direktør for Wyss Institute, der hjalp med at finansiere undersøgelsen, siger: "Det videnskabelige samfund undersøger aktivt en lang række tilgange til at bruge stamceller til genopbygning af væv," og med denne nye undersøgelse har Prof. Mooney og hans hold Har "tilføjet et innovativt, ikke-invasivt og bemærkelsesværdigt simpelt, men kraftfuldt værktøj til værktøjskassen."

Dr. Arany ønsker nu at påbegynde menneskelige forsøg og arbejder i øjeblikket med andre for at planlægge de nødvendige sikkerheds- og effektivitetsprøvninger. Han siger, at de også er "spændte på at udvide disse observationer til andre regenerative applikationer med andre typer stamceller."

Udover Wyss Institute, National Institute of Dental and Craniofacial Research af NIH og forskellige kilder i Harvard, hjalp det med at finansiere undersøgelsen.

Imens Medical-Diag.com For nylig rapporteret en undersøgelse, der fandt stamceller fra tænder danner hjernelignende celler. De australske forskere sagde, at opdagelsen kan tilbyde en potentiel behandling til behandling af slagtilfælde i hjernen.

The History of Robocraft | Episode 2 | The Multiplayer Update (Video Medicinsk Og Professionel 2021).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Sygdom