Innovatieve silicium nanochip kan biologisch weefsel in levend lichaam herprogrammeren

Een apparaat van silicium dat huidweefsel kan veranderen in bloedvaten en zenuwcellen is van prototype tot gestandaardiseerde fabricage gevorderd, wat betekent dat het nu op een consistente, reproduceerbare manier kan worden gemaakt. Zoals gemeld in Natuurprotocollen, dit werk, ontwikkeld door onderzoekers van de Indiana University School of Medicine, brengt het apparaat een stap dichter bij potentieel gebruik als behandeling voor mensen met verschillende gezondheidsproblemen.

De technologie, weefsel-nanotransfectie genaamd, is een niet-invasief nanochip-apparaat dat de weefselfunctie kan herprogrammeren door een onschadelijke elektrische vonk toe te passen om specifieke genen in een fractie van een seconde af te leveren. In laboratoriumstudies heeft het apparaat met succes huidweefsel omgezet in bloedvaten om een ​​ernstig gewond been te herstellen. De technologie wordt momenteel gebruikt om weefsel te herprogrammeren voor verschillende soorten therapieën, zoals het herstellen van hersenschade veroorzaakt door een beroerte of het voorkomen en herstellen van zenuwschade veroorzaakt door diabetes.

“Dit rapport over hoe deze weefsel-nanotransfectiechips precies kunnen worden geproduceerd, zal andere onderzoekers in staat stellen deel te nemen aan deze nieuwe ontwikkeling in regeneratieve geneeskunde”, zegt Chandan Sen, directeur van het Indiana Center for Regenerative Medicine and Engineering, associate vice president for research en Distinguished Professor aan de IE School of Medicine.

Sen leidt ook de wetenschappelijke pijler regeneratieve geneeskunde en engineering van het IU Precision Health Initiative en is hoofdauteur van de nieuwe publicatie.

“Deze kleine siliciumchip maakt nanotechnologie mogelijk die de functie van levende lichaamsdelen kan veranderen”, zei hij. “Als iemands bloedvaten bijvoorbeeld beschadigd zijn door een verkeersongeval en die bloedtoevoer nodig heeft, kunnen we niet meer vertrouwen op het reeds bestaande bloedvat omdat dat verpletterd is, maar we kunnen het huidweefsel omzetten in bloedvaten en red het ledemaat dat in gevaar is.”

In de Natuurprotocollen rapport publiceerden onderzoekers technische details over hoe de chip is vervaardigd.

Sen zei dat deze productie-informatie zal leiden tot verdere ontwikkeling van de chip in de hoop dat deze ooit klinisch zal worden gebruikt in veel omgevingen over de hele wereld.

“Dit gaat over de engineering en productie van de chip”, zei hij. “Het nanofabricageproces van de chip duurt meestal vijf tot zes dagen en kan met behulp van dit rapport worden bereikt door iedereen die bekwaam is in de techniek.”

Sen zei dat hij hoopt binnen een jaar FDA-goedkeuring voor de chip te krijgen. Zodra het FDA-goedkeuring heeft gekregen, kan het apparaat worden gebruikt voor klinisch onderzoek bij mensen, waaronder patiënten in ziekenhuizen, gezondheidscentra en eerstehulpafdelingen, evenals in andere noodsituaties door eerstehulpverleners of het leger.