Forscher Wachsen Stimmbandgewebe, Das "Sprechen" Kann

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Die forscher haben im labor stimmgewebe aufgebaut, und es funktioniert.

Forscher haben im Labor Stimmbandgewebe gezüchtet, und es funktioniert - das Gewebe konnte bei einer Transplantation von Tieren in intakte Sprechkästen einen Ton erzeugen, so eine neue Studie.

Diese Technik des Tissue Engineering könne eines Tages dazu benutzt werden, die Stimmen von Patienten wiederherzustellen, die an bestimmten Stimmungsstörungen leiden, die ansonsten nicht behandelbar sind, sagten die Forscher.

Die Forschung muss jedoch noch weiter erforscht werden, bevor die neue Technik in eine klinische Studie an Menschen eingebracht werden kann.

"Dies ist nur wenige Jahre von der Gerichtsverhandlung entfernt, nur weil die regulatorischen Anforderungen erfüllt sind", sagte Studienautor Nathan Welham, ein Sprachwissenschaftler an der University of Wisconsin-Madison.

Stimmbänder bestehen aus zwei flexiblen Muskelbändern, die mit einem speziellen Gewebe, der Mukosa, ausgekleidet sind, das vibriert, wenn sich Luft über die Schnüre bewegt und die Stimme erzeugt.

Wenn die Schleimhaut verletzt wird, führt dies zu Narben und Versteifungen, was zum Verlust der Stimme einer Person führen kann. Einige bestehende Behandlungen, wie etwa Kollagenspritzen, können den Schaden teilweise beheben, wirken aber nur als kurzfristige Maßnahme, so die Forscher. Darüber hinaus beheben viele dieser Behandlungen das Problem der Tonausgabe nicht, sagte Welham gegenüber WordsSideKick.com.

"Diese Sache, an der wir gearbeitet haben, ist eher ein vollständiger Ersatz eines Gewebes in solchen Situationen, in denen wir das Gefühl haben, dass keines der Dinge, die auf dem Tisch liegen, das hier wirklich tun wird", sagte Welham. [5 Dinge, die eine Stimme einer Person Ihnen sagen kann]

Für die Studie sammelten die Forscher zuerst Stimmbandgewebe von vier Personen, deren Kehlkopf aus nicht miteinander verbundenen Gründen entfernt worden war, und von einem menschlichen Kadaver. Die Wissenschaftler isolierten, reinigten und züchteten Zellen aus der Schleimhaut in einer speziellen 3D-Kultur, die den Bedingungen im Körper sehr ähnelt.

In etwa zwei Wochen wuchsen die Zellen zusammen und bildeten ein Gewebe, das sich "wie Stimmbandgewebe anfühlte", sagte Welham in einer Erklärung. Die Viskosität und Elastizität des Gewebes waren der Viskosität und Elastizität von normalem Gewebe ähnlich, weitere Tests zeigten.

Dieses Diagramm zeigt, wie die menschlichen Stimmbänder Töne erzeugen.

Dieses Diagramm zeigt, wie die menschlichen Stimmbänder Töne erzeugen.

Bildnachweis: C. Schaffer, Science / AAAS

Um zu sehen, ob das künstliche Stimmbandgewebe Geräusche erzeugen konnte, transplantierten die Ermittler das Gewebe in Kehlköpfe, die von Hunden genommen worden waren, die anatomisch den menschlichen Kehlköpfen ähneln. Die Forscher befestigten diese Kehlköpfe dann an künstlichen Windrohren und bliesen befeuchtete Luft durch sie hindurch.

Wenn die Luft das bearbeitete Gewebe erreichte, vibrierte das Gewebe und erzeugte Geräusche, ähnlich wie das normale Stimmbandgewebe dies normalerweise tun würde.

Der Ton, den das technische Gewebe herstellte, war "menschlich", sagte Welham.

Die Forscher untersuchten auch, ob das konstruierte Stimmbandgewebe von Mäusen abgelehnt oder akzeptiert wird, die für ein menschliches Immunsystem entwickelt wurden. Sie fanden heraus, dass das Gewebe von den Mäusen gut vertragen wurde und die Tiere nach der Transplantation eine normale Lebensdauer hatten.

Es gab jedoch einen Aspekt des manipulierten Gewebes, der dem realen Gewebe unterlegen war: Das manipulierte Gewebe hatte eine Faserstruktur, die weniger komplex war als die typische Faserstruktur von normalem Erwachsenengewebe. Dies ist jedoch nicht überraschend, da das Gewebe des Stimmbandes normalerweise eine gewisse Zeit braucht, um zu reifen, sagten die Forscher. Die Entwicklung von echtem menschlichen Stimmbandgewebe sei nicht abgeschlossen, bis eine Person etwa 13 Jahre alt sei.

Die neue Studie wurde heute (18. November) in der Fachzeitschrift Science Translational Medicine veröffentlicht.

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