Εφαρμογές του γραφένιου στην μηχανική ιστών και στην αναγεννητική ιατρική
Loading...
Date
Authors
Ντότσικας, Ευάγγελος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής
Abstract
Type
Type of the conference item
Journal type
Educational material type
Conference Name
Journal name
Book name
Book series
Book edition
Alternative title / Subtitle
Description
Τα βλαστικά κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να διαιρούνται συμμετρικά ή ασύμμετρα. Γενικά ένα αρχικό αδιαφοροποίητο κύτταρο μπορεί να μετατραπει και σε ένα προγονικό κύτταρο ή προβαθμίδα που ονομάζεται Transit Amplifying Cell ή TAC. Τα κύτταρα αυτά πολλαπλασιάζονται και καταλήγουν και τελικώς ή πλήρως διαφοροποιημένα κύτταρα .
Η συμμετρική κατανομή των βλαστικών κυττάρων παρέχει έναν μηχανισμό αύξησης του πληθυσμού των βλαστικών κυττάρων μετά την απώλεια τους. Αυτή η διαδικασία μπορεί να προκαλέσει έναν ανεξέλεγκτο αριθμό κλιμάκωσης των βλαστικών κυττάρων. Εναλλακτικά, η έλλειψη κατάλληλων σημάτων μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση βλαστικών κυττάρων. Χωρίζονται σε δύο βασικούς μηχανισμούς της ασύμμετρης κυτταρικής διαίρεσης που είναι (α) η ασύμμετρη κατανομή του ενδοκυτταρικού πολλπαλασιαμσού και (β) ο ασύμμετρος προσανατολισμός. Η επαφή θυγατρικών κυττάρων με φωτεινά ή με εξωτερικά σήματα επάγει τις καλλιέργειες βλαστικών κυττάρων, ενώ η προσθήκη παραγόντων που επάγουν την ΕΜΤ (όπως ο TGF-β) διατηρούν τα βλαστικά κύτταρα σε μια αδιαφοροποίητη κατάσταση.Ον ερευνητές επικεντρώθηκαν στη θεραπευτική προσομοίωση τριών τύπων βλαστικών κυττάρων: αρχέγονα βλαστικά κύτταρα, ενήλικα ή φυσικά βλαστικά κύτταρα και επαγόμενα βλαστικά κύτταρα. Τα εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα προέρχονται από ωάρια γονιμοποιημένα in vitro και διανέμονται για έρευνα κατόπιν γραπτής συγκατάθεσης. Τα ανθρώπινα εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα είναι 4-5 ημερών και παραλαμβάνονται από τη βλαστοκύστη. Η εσωτερική κυτταρική μάζα της βλαστοκύστης, αποτελείται από μια ομάδα κυττάρων. Τα εμβρυονικά βλαστικά κύτταρα καλλιεργούνται (θεωρητικά απεριόριστα, αλλά πρακτικά για μήνες) και αυτοανανεώνονται ενώ παραμένουν αδιαφοροποίητα.
Χαρακτηρίζονται από συγκεκριμένους επιφανειακούς δείκτες και παράγοντες μεταγραφής, οι οποίοι και απενεργοποιούν τα γονίδια στη σωστή χρονική στιγμή. Τα πιο σημαντικά είναι τα Nanog, OCT4 και SOX2. Τα ενήλικα ή σωματικά βλαστικά κύτταρα, μπορούν να διαφοροποιηθούν και να συμμετέχουν στην ομοιοστασία των ιστών και την επισκευή τους. Στη δεκαετία του 1950 βρέθηκε ότι ο μυελός των οστών περιείχε τουλάχιστον δύο είδη ενήλικων βλαστικών κυττάρων: τα αιμοποιητικά και μη αιμοποιητικά βλαστικά κύτταρα της στρώσης μυελού, τα οποία ονομάζονται επίσης βλαστικά κύτταρα MSCs.
Από το 2004 και έπειτα, ύστερα από την απομόνωση του δισδιάστατου κρυστάλλου του γραφενίου, καταβάλλεται μεγάλη προσπάθεια από την επιστημονική κοινότητα για την ένταξη του σε ένα πλήθος εφαρμογών. Το γραφένιο αποτελεί ένα υλικό με μοναδικές ηλεκτρικές ιδιότητες το οποίο εμφανίζει υψηλή κινητικότητα φορέων αγωγιμότητας. Επιπρόσθετα παρουσιάζει εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες, όπως υψηλή μηχανική αντοχή και ευκαμψία, καθώς επίσης και υψηλή θερμικήαγωγιμότητα. Όλες αυτές οι ιδιότητες καθιστούν το γραφένιο έναν εξαιρετικό υποψήφιο για πολλές νανοτεχνολογικές εφαρμογές, όπου οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι θα αντικαταστήσει σταδιακά το πυρίτιο. Μια από τις εφαρμογές αυτές είναι η χρήση του γραφενίου και ιδιαίτερα του RGO (Reduced Graphene Oxide),ως εκπομπός πεδίου.
The stem cells have the ability to divide asymmetrical (but also symmetrical), leading in generation in daughter cells identical to original cell and appropriate for specific differentiation, as progenitor cell. This cell called Transit Amplifying Cell or TAC. Transit ammplyfying cells eventually become incapacitated for multiplication and are ultimately transformed into terminally differentiated TD cells. The symmetrical division of stem cells provides a mechanism to increase the population of stem cells after their loss. But it can potentially to cause an uncontrolled escalation number of stem cells. Alternatively, lack appropriate signals may lead to stem cell depletion. Two basic mechanisms appear to govern asymmetric cell division (a) the asymmetric distribution of intracellular and (b) asymmetric orientation; contact of daughter cells with light- or with extraneous signals. In stem cell cultures the addition of agents that induce EMT (such as TGF-β, Snail or Twist) maintains stem cells in an undifferentiated situation. Researchers have focused on the therapeutic simulation of three types of stem cells: stem cell, adult or physical stem cells and induced multiples. The embryonic stem cells are derived from eggs fertilized in vitro and dispensed for investigation after written consent. The human fetal stem cells are 4-5 days and presume from the blastocyst. The blastocyst pen the internal cell mass, a group of cells from which the moss. The embryonic stem cells are cultured (theoretically indefinitely, but practically for months) and self-renewed while remaining undifferentiated. They are characterized by specific superficial ones markers and transcription factors, which and disable genes at the right time dot. The most important are Nanog, OCT4 and SOX2. Adult or somatic stem cells can be differentiated by acquiring trained cells, participating in tissue homeostasis and repair. In the 1950s, bone marrow was found to be included at least two types of adult stem cells: hematopoietic and non-hematopoietic stem cells of the marrow layer, which are also called Squamous cells (MSCs). Since 2004 and the isolation of the 2D crystal of graphene, an intense effort has been devoted by the scientific community, to integrate graphene into a variety of applications. Graphene is a material with unique electrical properties and it appears to have high mobility of charge carriers. In addition, graphene exhibits excellent mechanical properties,such as high mechanical strength and flexibility, as well as high thermal conductivity. All these quality properties make graphene an excellent candidate for many nanotechnology applications and hence scientists believe that it will gradually replace silicon. Among the many applications of graphene, the most important is the use of graphene and especially the use of RGO (Reduced Graphene Oxide) in order to develop flexible optoelectronic devices as field emitters.
The stem cells have the ability to divide asymmetrical (but also symmetrical), leading in generation in daughter cells identical to original cell and appropriate for specific differentiation, as progenitor cell. This cell called Transit Amplifying Cell or TAC. Transit ammplyfying cells eventually become incapacitated for multiplication and are ultimately transformed into terminally differentiated TD cells. The symmetrical division of stem cells provides a mechanism to increase the population of stem cells after their loss. But it can potentially to cause an uncontrolled escalation number of stem cells. Alternatively, lack appropriate signals may lead to stem cell depletion. Two basic mechanisms appear to govern asymmetric cell division (a) the asymmetric distribution of intracellular and (b) asymmetric orientation; contact of daughter cells with light- or with extraneous signals. In stem cell cultures the addition of agents that induce EMT (such as TGF-β, Snail or Twist) maintains stem cells in an undifferentiated situation. Researchers have focused on the therapeutic simulation of three types of stem cells: stem cell, adult or physical stem cells and induced multiples. The embryonic stem cells are derived from eggs fertilized in vitro and dispensed for investigation after written consent. The human fetal stem cells are 4-5 days and presume from the blastocyst. The blastocyst pen the internal cell mass, a group of cells from which the moss. The embryonic stem cells are cultured (theoretically indefinitely, but practically for months) and self-renewed while remaining undifferentiated. They are characterized by specific superficial ones markers and transcription factors, which and disable genes at the right time dot. The most important are Nanog, OCT4 and SOX2. Adult or somatic stem cells can be differentiated by acquiring trained cells, participating in tissue homeostasis and repair. In the 1950s, bone marrow was found to be included at least two types of adult stem cells: hematopoietic and non-hematopoietic stem cells of the marrow layer, which are also called Squamous cells (MSCs). Since 2004 and the isolation of the 2D crystal of graphene, an intense effort has been devoted by the scientific community, to integrate graphene into a variety of applications. Graphene is a material with unique electrical properties and it appears to have high mobility of charge carriers. In addition, graphene exhibits excellent mechanical properties,such as high mechanical strength and flexibility, as well as high thermal conductivity. All these quality properties make graphene an excellent candidate for many nanotechnology applications and hence scientists believe that it will gradually replace silicon. Among the many applications of graphene, the most important is the use of graphene and especially the use of RGO (Reduced Graphene Oxide) in order to develop flexible optoelectronic devices as field emitters.
Description
Keywords
Βλαστικά κύτταρα με γραφένιο, Γραφένιο, Stem cells with graphene, Graphene
Subject classification
Γραφένιο
Citation
Link
Language
el
Publishing department/division
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής
Advisor name
Κούκλης, Παναγιώτης
Examining committee
Κούκλης, Παναγιώτης
Αγγελίδης, Χαράλαμπος
Γαλάνη, Βασιλική
Αγγελίδης, Χαράλαμπος
Γαλάνη, Βασιλική
General Description / Additional Comments
Institution and School/Department of submitter
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής
Table of contents
Sponsor
Bibliographic citation
Βιβλιογραφία: σ. 84-92
Name(s) of contributor(s)
Number of Pages
92 σ.