Search Icon
ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ
Τεχνολογία

Οστική αναγέννηση: Πρόοδος στην ανάπτυξη υλικού γήρανσης

Οστική αναγέννηση: Πρόοδος στην ανάπτυξη υλικού γήρανσης

Οστική αναγέννηση: Ως εκκολαπτόμενος διεπιστημονικός τομέας, η υλικοβιολογία απαιτεί τη συμμετοχή ερευνητών από διαφορετικούς τομείς για να διευρύνει συνεχώς το εύρος και το βάθος της.

Στους ηλικιωμένους, πολλοί παράγοντες συμβάλλουν στη μείωση των δυνατοτήτων αναγέννησης των οστών, συμπεριλαμβανομένης της μείωσης των ικανοτήτων αυτο-ανανέωσης και διαφοροποίησης των μεσεγχυματικών βλαστοκυττάρων, υπερβολική συσσώρευση φλεγμονωδών σημάτων, μειωμένη ικανότητα αναγέννησης αιμοφόρων αγγείων, ανισορροπία μεταξύ οστικού αναβολισμού και καταβολισμό και ανεπαρκή οστική νεύρωση.


Ενώ τα βιοϋλικά έχουν ενισχύσει τα θεραπευτικά αποτελέσματα για την αναγέννηση των οστών, η αποτελεσματικότητά τους μειώνεται σημαντικά στο πλαίσιο της αναγέννησης των οστών σε ηλικία. Κατά συνέπεια, είναι επιτακτική ανάγκη να επινοηθούν νέες στρατηγικές σχεδιασμού βιοϋλικών που στοχεύουν ειδικά στην αναζωογόνηση των γηρασμένων οστών.

Στη σφαίρα της επιδιόρθωσης των ηλικιωμένων οστών, η υλικοβιολογία δίνει έμφαση στη σχολαστική ρύθμιση και αποκατάσταση των βιολογικών λειτουργιών σε διάφορα επίπεδα – κυτταρικό, ιστό, όργανο και οργανισμό – μέσω της χρήσης λειτουργοποιημένων βιοϋλικών.

Αυτή η προσέγγιση αξιοποιεί μια συστηματική συγχώνευση «στοιχείων» από την «εργαλειοθήκη» του βιοϋλικού, η οποία περιλαμβάνει βιοχημικούς παράγοντες (όπως αυξητικούς παράγοντες, πολυπεπτίδια, χημικά και βιολογικά φάρμακα και γονίδια) και προσαρμοσμένα βιοφυσικά αποτελέσματα (συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσης, των μηχανικών ιδιοτήτων, δύο τοπογραφία διαστάσεων, τρισδιάστατη γεωμετρία, καθώς και προηγμένες τεχνολογίες παράδοσης και κατασκευής).

Οι ερευνητές συζητούν διεξοδικά τα τρέχοντα χαρακτηριστικά της γερασμένης οστικής αναγέννησης, τα τυπικά στοιχεία μέσα στην εργαλειοθήκη του βιοϋλικού και τις συνεχιζόμενες διαδικασίες για το σχεδιασμό του υλικού. Για να βελτιωθεί ο σχεδιασμός των βιοϋλικών για τη διόρθωση διαταραγμένων βιολογικών λειτουργιών στα γηρασμένα οστά, έχει δημιουργηθεί μια εργαλειοθήκη που περιλαμβάνει διάφορα βασικά στοιχεία. Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό National Science Review.

Με γνώμονα αυτή τη στρατηγική σχεδιασμού υλικού, οι τυπικές διαδικασίες σχεδιασμού υλικού μπορούν να συνοψιστούν ως εξής: προσδιορισμός κρίσιμων διαταραγμένων βιολογικών λειτουργιών ως θεραπευτικοί στόχοι για την αποκατάσταση των οστών στους ηλικιωμένους. με βάση τα χαρακτηριστικά των επιλεγμένων βιολογικών λειτουργιών, συνδυάζοντας:

  • συνεργιστικά στοιχεία από την εργαλειοθήκη βιοϋλικών με υποστήριξη τεχνητής νοημοσύνης (AI)
  • βελτιστοποίηση των στοιχείων των αρθρωτών βιοϋλικών για την αναγέννηση των γηρασμένων οστών μέσω επαναληπτικών βελτιώσεων της σύνθεσης και της δομής χρησιμοποιώντας in vitro τεχνολογίες κατασκευής και αξιολόγησης υψηλής απόδοσης
  • διεξαγωγή in vivo επικύρωσης των βελτιστοποιημένων βιοϋλικών σε μικρά ζώα και πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου για τη διευκόλυνση της κλινικής μετάφρασης.

Side view young woman sitting at table working using computer take break touching massaging lower back feels discomfort after long sedentary studying, poor posture, incorrect stooped position concept

Η περαιτέρω βελτίωση αυτής της στρατηγικής σχεδιασμού υλικού επικεντρώνεται στην αποκάλυψη νέων πτυχών βιολογικών λειτουργιών που εμποδίζουν την αναγέννηση των γηρασμένων οστών και στην ανάπτυξη νέων στοιχείων που στοχεύουν συγκεκριμένες βιολογικές λειτουργίες. Η δημιουργία μιας εξειδικευμένης βάσης δεδομένων για την αντιστοίχιση συγκεκριμένων βιολογικών λειτουργιών με αρθρωτά «στοιχεία» βιοϋλικών μέσω της τεχνητής νοημοσύνης αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη οδό για την επιτάχυνση της αναγέννησης των γηρασμένων οστών.

Ως εκκολαπτόμενος διεπιστημονικός τομέας, η υλικοβιολογία απαιτεί τη συμμετοχή ερευνητών από διαφορετικούς τομείς για να διευρύνει συνεχώς το εύρος και το βάθος της. Αυτό περιλαμβάνει την αποσαφήνιση των εγγενών συνδέσεων μεταξύ των θεμελιωδών φυσικοχημικών ιδιοτήτων των υλικών και των βιολογικών τους λειτουργιών και τη δημιουργία αξιόπιστων προγνωστικών μοντέλων για την προώθηση μιας γνήσιας σύγκλισης των υλικών με τη βιολογία, επιταχύνοντας έτσι τη διαδικασία ανάπτυξης των βιοϋλικών.

 

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube

Διαβάστε Eπίσης:

Ποια η σχέση της επιταχυνόμενης γήρανσης και του καρκίνου;

Παράγοντες κινδύνου γήρανσης του εγκεφάλου - Νέα μελέτη

Καροτενοειδή: Το συστατικό ομορφιάς που διώχνει τα σημάδια γήρανσης

Ο χρόνιος μυοσκελετικός πόνος μπορεί να επιταχύνει τη γήρανση του εγκεφάλου

svg%3E svg%3E
svg%3E
svg%3E
Περισσότερα

Πώς η Σεισμολογία βοηθά στην υπερηχογραφική απεικόνιση;

Σεισμολογία: Οι στατικές διορθώσεις στη σεισμολογία είναι εκτιμήσεις για το πόσο επιβραδύνεται ή επιταχύνεται ένα σεισμικό κύμα κοντά σε έναν δέκτη κατά το τελευταίο σκέλος της διαδρομής του μέσα από τη γη.

Μια τεχνολογία αναγνωρίζει με ακρίβεια την αυτοκτονική συμπεριφορά από τις λέξεις 

Μέσω της ανάλυσης αυτού του λεξιλογίου, η τεχνολογία μπορεί να εντοπίσει σημεία κινδύνου και να παρέχει έγκαιρη προειδοποίηση σε επαγγελματίες ψυχικής υγείας ή σε αρμόδιες υπηρεσίες.

Η εικονική πραγματικότητα μπορεί να μειώσει τα συμπτώματα παράνοιας στους ψυχωτικούς ασθενείς 

Μέσω της επανάληψης και της έκθεσης σε εικονικά σενάρια που μοιάζουν με τις πραγματικές τους εμπειρίες, οι ασθενείς μπορούν να μάθουν να διακρίνουν μεταξύ πραγματικών και παράλογων απειλών, μειώνοντας έτσι την αίσθηση απειλής και δυσπιστίας.

Φορητή συσκευή ανιχνεύει σπάνιες μεταλλάξεις

Η συσκευή μοιάζει με ένα τεστ PCR, αλλά είναι πιο φορητή και ταχύτερη, αποδίδοντας αποτελέσματα εντός 10 λεπτών, σύμφωνα με τους ερευνητές, προσθέτοντας ότι η τεχνολογία στοχεύει στην ταχεία ανίχνευση μεταλλάξεων στο σημείο φροντίδας. 

Νέο εργαλείο ΑI εντοπίζει περισσότερες περιπτώσεις Long Covid 

Το νέο εργαλείο AI βασίζεται σε προηγμένες τεχνικές μηχανικής μάθησης και ανάλυσης δεδομένων, αξιοποιώντας μεγάλες βάσεις δεδομένων ιατρικών αρχείων, αποτελέσματα εξετάσεων, ιστορικό νοσηλείας και αναφορές ασθενών.

Βιοϋβριδικό χέρι ενεργοποιείται από ανθρώπινους μυϊκούς ιστούς 

Το βιοϋβριδικό χέρι αποτελείται από μια συμβίωση βιολογικών και τεχνικών στοιχείων. Στην ουσία, ενσωματώνει ανθρώπινους μυϊκούς ιστούς, που λειτουργούν ως φυσικά αισθητήρια και ενεργοποιητές, και ένα προηγμένο ρομποτικό σύστημα που ανταποκρίνεται στις μυϊκές κινήσεις.

Close Icon