思
这一挑战的目的是产生人类相关和高吞吐量体外要么离体概括了骨骼肌复杂结构的平台以及对它们的重大伤害的病理学。该平台必须为新型伤口治疗剂提供模型，并在显着的软组织损伤后恢复形式和功能。
挑战简介网络研讨会
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第2阶段奖励
由Loughborough大学的Mark Lewis教授领导的团队已获得100万英镑，以提供血管化和接管人类骨骼肌损伤的项目3D测定，以进行亲再生治疗的功能筛查。
第1阶段奖励
由以下人员领导的项目团队提出了三阶段1奖励：
- 诺丁汉大学詹姆斯迪克森博士£99,088。
- Loughborough大学Mark Lewis教授，91,590英镑。
- 伦敦王玛丽大学林林林林百合，100,000英镑。
挑战推出
由DSTL赞助，由DSTL和EPSRC共同找到这一挑战旨在产生人类相关和高吞吐量体外要么离体概括了骨骼肌复杂结构的平台以及对它们的重大伤害的病理学。该平台必须为新型伤口治疗剂提供模型，并在显着的软组织损伤后恢复形式和功能。
背景
体积肌肉损失（VML）是骨骼肌的实质性损失，并且可因创伤，手术或退行性疾病而发生的再生能力的损害。这种性质的伤口是复杂的，涉及皮肤，肌肉和相关结构，如微血管结构，神经和细胞外基质。此外，由创伤引起的体积伤口 - 特别是爆炸和弹道损伤 - 可以发展，导致由于主要侮辱而超越该损失的组织。VML伤口往往表现出次优愈合，对重建努力的反应不佳，并导致长期瘢痕形成。目前对VML伤口重建的策略专注于保存剩余的组织，返回全功能往往无法实现。丧失形式和功能，特别是在肢体中，表现为严重的永久性赤字，对身心康复产生不利影响。
设计用于取代软组织的各种临床再生和组织工程策略，包括用细胞播种或涂有刺激内源组织生长的材料（o'brien，2011; zhu;朱等等。，2019）。这些构建体的生理和功能整合是挑战性的，需要治疗性干预措施刺激现有结构与组织重建的存活率和增殖。由于在愈合和再生过程中软组织内的结构之间的复杂相互作用，评估VML的重建和再生方法的临床前模型需要包括肌肉，脉管系统和可能的皮肤。
体内楷模
体内VML.模型具有细胞类型和组织结构的全部补充，并允许长期研究，这在看再生响应时至关重要。然而，与伤口愈合相关的动物和人类病理生理学存在差异，特别是在啮齿动物中，这使得将翻译困难（Ansell等等。，2012;格拉萨等等。，2018）。例如，小鼠具有额外的肌肉层，这些肌肉层主要缺席人类 - 这使得它们的皮肤能够独立于更深的组织移动并允许伤口愈合通过收缩而不是在人类中看到的重新上皮化。体内模型通常不适用于治疗候选者的高通量筛选，以及涉及产生手术伤口的实验的严重程度和持续时间产生道德问题。
离体楷模
离体皮肤（Mendoza-Garcia等等。，2015;Ternullo.等等。，2017年）和较小程度的肌肉（公园等等。，2012;史密斯和Meyer 2019）。这些方法在包含相关细胞类型和组织结构方面是有利的，并且可用于伤害和新疗法的测试（Mendoza-Garcia）等等。，2015）。然而，它们在可以在生理上可行的时间内受到限制。
体外楷模
常用的2D体外平台只模拟简单的伤口，如划痕测试（Cory，2011），因此不要重新承载VML的复杂性，或者将诊所（ANSELL好）等等。，2012;格拉萨等等。，2018）。这些型号便宜，高通量，可包括原发性人和动物皮肤或肌肉细胞，但通常只采用有限数量的细胞类型，缺乏组织架构，不支持功能或机械读数或操纵（Cory，2011）。
复杂的3D体外已经开发出皮肤和肌肉的模型，这些模型可用于长期培养，含有多种细胞类型和组织架构，并保留支持较高吞吐量研究和功能读数的能力（AFShar等等。，2020;Matei.等等。，2019）。然而，模型的可用性，其中包含接头的肌肉和皮肤，并且适用于伤口，伤口愈合和再生的研究是有限的。地平线2020myochip.项目旨在开发一个接管和血管化的肌肉上芯片模型，但目前尚不清楚将实现功能性结果，以及它是否适合受伤和其他力学研究。
这一挑战旨在建立在复杂的3D培养和再生医学领域的新兴能力，以开发人细胞或组织衍生的3D体外或离体血管化骨骼肌模型，具有额外的组织结构，例如皮肤和/或支配，可复制天然组织的机械性能，适用于“伤害”和随后的再生过程的研究。
3RS优惠
肌肉损失的模型是侵入性的，往往涉及手术上揭露感兴趣的肌肉（例如胫骨前或二头肌），并在关闭伤口之前使用活组织检查冲头产生缺陷，并使动物从麻醉中恢复。即使使用镇痛药，这些模型也会导致疼痛和痛苦，并且严格监测动物的福利。测试工程组织和支持性材料和生物治疗剂的典型研究使用五个实验组（每组6至8只大鼠）和对照组（16只大鼠）。
发展更复杂体外要么离体通过提供例如小分子或基因治疗候选的组织工程策略，可以取代肌肉的伤口模型可以取代再生治疗剂的筛选和测试中的大量动物模型。这可以改善对方法的早期评估和优化翻译。
先进的伤口护理产品市场广泛，预计将从2019年的108亿美元增长至155.5亿美元至2027美元（财富业务见解，2020年）。在这个市场内，发展复杂体外要么离体伤口和伤口愈合模型也可以适用于其他急性伤口型号，例如燃烧，缺血或慢性伤口，使用适当的组织或原代细胞。这具有替代通常用于此类研究中的动物的可能性，这使得简单的切口/切除伤口涉及更复杂的压碎损伤，涉及电穿孔，肌毒素给药或缺血。
全面挑战信息
评估信息
审查面板会员资格
机构 |
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桑德兰大学 |
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| Abigail Spear博士（赞助商） | DSTL. |
利兹大学 |
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VU大学医学中心 |
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赫尔约克医学院 |
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帝国学院NHS信任 |
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伯明翰大学 |
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独立的 |
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布拉德福大学 |
