Электрическая стимуляция, была применена в системе культуры клеток, для повышения нейронных стволовых клеток (НСК) пролиферации, нейронной дифференциации, миграции и интеграции. По механизму своей функции, электрическую стимуляцию, можно разделить на индуцированные электрические и электромагнитные поля.
Индуцированные электрические поля, направляют аксональный рост и вызывают направленную миграцию клеток, в то время как электромагнитные поля, способствуют нейрогенезу и способствует дифференцировке нейронных стволовых клеток, в функциональные нейроны.
Наноматериалы, используются в качестве функциональных носителей для обеспечения механической поддержки, и биофизических сигналов, направляющих рост и дифференцировку нейронных клеток. Из них создают сложные нейронные структуры тканей. Наноматериалы, могут иметь комбинированное влияние топографических и электрических сигналов на миграцию, и дифференциацию.
Электрические сигналы могут способствовать нейрогенезу НСК, через активацию определенных ионных каналов. Для ускорения будущего применения в доклинических исследованиях были приведены конкретные параметры, такие как частота тока, интенсивность и продолжительность стимуляции, используемые в различных устройствах, а также используемые в данном обзоре наноматериалы, с указанием возможных механизмов.
Эта статья дополнена контрольным перечнем работ в исследованиях стволовых клеток с целью улучшения трансляционного процесса НСК в клинической практике.
Нейронные стволовые клетки (НСК) - это разновидность самообновляющихся стволовых клеток, обладающих мультидифференциальной способностью вырабатывать нейроны, и глиальные клетки в нервной системе.
НСК, являются наиболее перспективными кандидатами в области тканевой инженерии и регенеративной медицины в связи с их способностью к формированию, и переделыванию тканей в местах повреждения нейронов.
Терапия НСК применялась для лечения инсульта, травматических повреждений головного мозга, травм спинного мозга и даже нейродегенеративных заболеваний.
Эндогенная электрическая активность, стимулирует регенерацию тканей, стимулирует набор НСК, в место разрыва ткани, и улучшает заживление ран. Экзогенная электрическая стимуляция, представляет собой процесс искусственно стимулирующего потенциала действия (ИД) путем индуцирования электрического заряда клетки.
Этот метод является гибким, нехимическим, и осуществляемый методом электрической стимуляции. Он значительно увеличивает пролиферацию и дифференцировку нейронных клеток плода в нейронные клетки, стимулирует управляемую миграцию и интеграцию клеток, и способствует дифференцировке НСК, и эмбриональных стволовых клеток человека.
Частота, продолжительность, напряжение и ток, варьируются в зависимости от типа стволовых клеток и цели лечения.
Биофизические изменения, инициируются на поверхности клеток, влияя на функции мембранных белков, такие как ферментная активность, мембранный рецепторный комплекс и ионно-транспортные каналы, изменяя распределение заряда.
Перспективы на будущее.
В этой статье кратко описаны функции и потенциальные механизмы двух различных, но широко используемых электрических стимулов, где они оказывают, сильное биологическое воздействие на миграцию и интеграцию клеток, в то время как НСК способствуют нейрогенезу, пролиферации и дифференциации.
Токопроводящие наноматериалы, в качестве многофункциональных платформ, объединяют топографические и биофизические сигналы для ускорения роста и дифференциации.
Нейронные стволовые клетки, играют решающую роль в развитии и росте.
На миграцию, распространение, выравнивание и дифференциацию НБК могут также влиять различные сильные стороны и различные схемы. Нейронные стволовые клетки, чувствительны к воздействию гальванотаксиса и при воздействии перемещаются в сторону катода.
Таким образом, нейронные стволовые клетки и биоматериалы, в качестве альтернативы бесконтактному лечению, представляют собой перспективный клинический вариант для трансплантационной терапии НСК.
В своих будущих исследованиях и разработках, компания ориентируются на исследователей. Тем не менее, все еще необходимо глубокое понимание основных механизмов, которые управляют клиническим успехом.
