Xinqiao Jia, assistente universitario di UD di scienza e dell'ingegneria dei materiali, sta conducendo il progetto. La ricerca del Jia mette a fuoco sullo sviluppare le materie biologiche intelligenti che imitano molto attentamente la composizione molecolare, la risposta meccanica e l'organizzazione del nanoscale delle tabelle extracellulari naturali--i materiali strutturali che serviscono da armatura per le cellule. Queste materie biologiche novelle, unite con le indicazioni ed i fattori biologici biofisici definiti, stanno usande per rigenerazione funzionale del tessuto.

Randall Duncan, professore associato delle scienze biologiche e dell'ingegneria meccanica a UD e un esperto nella trasduzione cellulare del segnale e di biomeccanica, è un co-ricercatore sul progetto. Aiuterà il gruppo di ricerca interdisciplinare nella determinazione come le cellule del cavo vocale rispondono alle forze meccaniche, che è il primo punto nel tessuto funzionale del cavo vocale di ingegneria. Duncan attivamente è coinvolgere nello sviluppo di carriera del Jia come sua guida maggiore a UD.

Rodney Clifton, professore di organizzazione all'università del Brown e di un membro dell'accademia dell'ingegneria nazionale, sta fornendo il progetto una possibilità unica di prova, per mezzo di un dispositivo che ha inventato che può misurare le proprietà meccaniche, o elasticità, dei campioni di tessuto alle frequenze umane di discorso. Jia ha cominciato a funzionare con Clifton alcuni anni fa quando era un ricercatore postdoctoral ed era uno scienziato di visita al Massachusetts Institute of Technology.

Inoltre collaborare sul progetto è il Dott. Robert Witt, una testa ed oncologo del collo al sistema di salute di cura di Christiana, a Newark, Del. Witt fornirà la perizia clinica in patologia del cavo vocale. L'associazione di ricerca è stata stabilita attraverso il centro per ricerca sul cancro di traduzione, che è diretta da Mary C. Farach-Carson, professore delle scienze biologiche e delle scienze dei materiali a UD.

Secondo Jia, i cavi vocali sono definiti più esattamente come “popolare vocali.„ Ogni popolare vocale è una struttura laminata che consiste di uno strato vibratorio flessibile del tessuto connettivo, conosciuto come il propria della lamina, intramezzato fra una membrana (epitelio) e un muscolo. Questi popolare flessibili del tessuto, ricoperti in mucoso per mantenerle umide, funzionano come un portello dell'elevatore e devono venire insieme a produrre un suono.

Quando comunicate o cantate, i popolare possono vibrare più di 100 volte un il secondo dall'aria che è forzata in su dai polmoni tramite la trachea. Tuttavia, l'eccessivo uso o abuso della voce può condurre allo sfregio del propria della lamina del popolare vocale, che interrompe il loro pliability naturale, con conseguente raucedine e di altri sintomi di disfunzione vocale.

“La riduzione di vocale-piega lo sfregio rimane una sfida terapeutica significativa,„ Jia ha detto.

Jia ed i suoi colleghi vogliono esplorare due metodi paralleli di tessuto-ingegneria per rigenerare il propria della lamina. Un metodo mette a fuoco sull'iniezione dei materiali gelatin-like, composti di idrogeli molli, forti e duraturi, nel tessuto nocivo per migliorare il relativo pliability e per impedire la formazione della cicatrice.

Nel secondo metodo, gli scienziati vogliono formare il tessuto funzionale da una combinazione di cellule del tessuto connettivo del popolare vocale (fibroblasti), di tabella extracellulare artificiale e di stimoli meccanici biologici e di indicazione che bloccano le caratteristiche meccaniche e biologiche degli organi naturali.

“Per per coltivare un tessuto funzionale in vitro, dovete fornire alle cellule un ambiente biologico e fisico che è come vicino a quello del tessuto naturale come possibile,„ Jia avete detto.

Per imitare il movimento complesso e rigoroso sperimentato dal tessuto del popolare vocale, i ricercatori hanno costruito un bioreattore capace di trasporto degli sforzi vibratorii e di tensione ben definiti.

Il dispositivo, che Jia progettato, simula la richiesta, ambiente ad alta frequenza in cui le cellule del popolare vocale vivono, vibrante avanti e indietro a fino a 100 hertz (100 volte un il secondo). Non solo i popolare vocali si scontrano mentre si aprono e si chiudono, guidato da aria dai polmoni, anche devono potere prolungare mentre il passo della voce cambia, un movimento che si presenta ad una frequenza molto più lenta di 1-2 hertz (1-2 volte un secondo), secondo Jia.

L'immagine dei cavi vocali normali, la cortesia della testa del Jr. di ballo del Milton J. ed il collo concentrano al maggior centro medico di Baltimora, Baltimora. Per il video dei cavi vocali nei disordini del cavo vocale e di azione, scattar qui.

“La combinazione di fibroblasti del popolare vocale, tabelle extracellulari artificiali elastiche e bioactive e un bioreattore dinamico offre un'opportunità emozionante per l'ingegneria in vitro del tessuto del propria della lamina del popolare vocale,„ Jia ha notato.

All'inizio di quest'anno, Jia ha ricevuto il premio in anticipo di sviluppo di carriera della facoltà del National Science Foundation. Altamente - il premio competitivo è conceduto su quegli scienziati ritenuti molto probabilmente stare bene ai capi accademici del ventunesimo secolo.

Jia ha ricevuto il suo grado del celibe nella chimica applicata e nella laurea nella chimica del polimero e la fisica dall'università di Fudan Schang-Hai, in Cina e un grado di laurea nella scienza del polimero e l'ingegneria dall'università di Massachusetts a Amherst.

Prima dell'aggiunta della facoltà di UD in 2005, Jia ha funzionato come ricercatore postdoctoral con Robert Langer, un pioniere nell'ingegneria del tessuto al Massachusetts Institute of Technology. Langer recentemente ha ricevuto la medaglia nazionale di scienza, onore della nazione di più alto per scienza e della tecnologia.

Articolo da Tracey Bryant