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分子诱饵可以帮助水凝胶治愈伤口

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-12-01浏览次数:1731

像渔民一样,莱斯大学的生物工程师正在寻找他们的日常捕获量。但他们的诱饵,水凝胶支架中的生物分子,吸引了微观干细胞而非鱼类。

他们说这些将促进新组织的生长,以愈合伤口。由布朗工程学院生物工程师Antonios Mikos和研究生Jason Guo领导的一个研究小组开发了一种模块化注射水凝胶,通过生物活性分子增强,这些生物活性分子锚定在化学交联剂中以产生凝胶结构。

迄今为止,用于愈合的水凝胶在生物学上是惰性的,并且需要向混合物中添加生长因子和其他生物相容性分子。新工艺使这些必需分子成为水凝胶本身的一部分,特别是交联剂,它在水膨胀时保持材料的结构。

他们的工作在Science Advances中报道,旨在帮助修复能够自我再生的骨骼,软骨和其他组织。 Mikos说,最重要的是,Mie的定制活性水凝胶可以在室温下混合,以便立即应用。

“这不仅对于易于制备和合成很重要,而且因为这些分子在加热时可能会失去生物活性,”他说。 “这是开发依赖高温或使用有机溶剂的生物材料的最大问题。”

软骨和骨生物分子的实验已经显示了由可溶性聚合物制成的交联剂如何通过简单地将它们在水中混合而结合小肽或大分子,例如组织特异性细胞外基质Minute。随着注射的凝胶膨胀以填充组织缺陷留下的空间,嵌入的分子可以与身体的间充质干细胞相互作用,吸引它们以促进新的生长。当天然组织填充该区域时,水凝胶降解并最终消失。

“通过我们以前的水凝胶,我们通常需要一个二级系统来运输生物分子以进行有效的组织修复,”郭说。 “在这种情况下,我们最大的优势是我们直接将特定组织中的生物分子直接添加到交联剂本身。然后,一旦我们注射水凝胶,生物分子就是他们需要的地方。“

为了使反应起作用,研究人员依靠点击化学变体,这有助于分子模块的组装。点击化学催化剂通常不适用于水。但在Rice化学家和共同作者Paul Engel的帮助下,他们选择了生物相容性和可溶性钌基催化剂。

“我们可以使用特殊的钌基催化剂,”郭说。 “其他通常具有细胞毒性,或者在水性条件下无活性,或者它们可能不适合聚合物上特定类型的炔烃。

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