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新材料可以通过利用自然愈合方法 驱动伤口愈合

文章作者:优博时时彩平台开户发布时间:2019-12-18浏览次数:746

材料被广泛用于帮助愈合伤口:胶原蛋白海绵有助于治疗烧伤和压疮,并且类似脚手架的植入物用于修复骨骼。然而,组织修复过程随着时间的推移而发生变化,因此科学家正在开发生物材料,这些生物材料在愈合发生时与组织相互作

现在,Ben Almquist博士和他在伦敦帝国理工学院的团队创造了一种新的分子,可以改变传统材料与身体一起工作的方式。被称为牵引激活的有效载荷(TrAPs),他们的方法允许材料与身体的自然修复系统交谈以促进愈合。

研究人员表示,将TrAPs纳入现有医疗材料可以彻底改变伤害的治疗方式。来自帝国生物工程系的Almquist博士说:“我们的技术可以帮助推出新一代材料,积极促进组织愈合。”

该研究结果发表在今天的Advanced Materials上。

手机动作

受伤后,细胞“爬行”通过伤口中发现的胶原蛋白“支架”,就像在网上航行的蜘蛛一样。当他们移动时,他们拉动脚手架,激活隐藏的愈合蛋白,并开始修复受损组织。

研究人员将TrAPs设计为重建这种自然疗法的一种方法。他们将DNA片段折叠成一个三维形状,称为贴在蛋白质上的适体。然后,他们附加一个可定制的“手柄”,细胞可以在一端抓住,然后将另一端连接到支架,如胶原蛋白。

在他们的技术实验室测试期间,他们发现细胞在爬过胶原蛋白支架时拉动了TrAPs。拉动使TrAPs像鞋带一样解开,以显露和激活愈合蛋白质。这些蛋白质直接刺激细胞生长和繁殖。

研究人员还发现,通过改变细胞的“手柄”,它们可以改变可以抓取和拉动哪种类型的细胞,使它们能够根据特定时间点存在的细胞定制TrAP以释放特定的治疗性蛋白质。在这样做时,TrAP产生的材料可以在伤口修复期间在正确的时间与正确类型的细胞巧妙地相互作用。

这是科学家首次使用不同类型的细胞激活人造材料中的愈合蛋白。这项技术模仿了大自然中的治疗方法。 Almquist博士说:“利用细胞运动激活海绵体与人体的愈合。我们的方法模仿它们,并积极地与不同类型的细胞一起使用,随着时间的推移到达受损组织以促进愈合。

从实验室到人类

该方法适用于不同的细胞类型,因此可用于各种损伤,例如心脏病发作后的骨折,瘢痕组织和受损的神经。尽管糖尿病足溃疡等干预措施目前是非创伤性小腿截肢的主要原因,但对于无法治愈伤口的患者来说,迫切需要新技术。

TrAP相对易于使用且完全是人造的,这意味着它们可以在不同的实验室中轻松重建,并可扩展到工业数量。它们的适应性也意味着它们可以帮助科学家们为疾病,干细胞和组织发育的实验室研究创造新的途径。

适体目前用作药物,这意味着它们已被证明是安全的并且优化用于临床。因为TrAPs利用目前针对人类使用而优化的适体,它们可能比基于零的方法更短。

Almquist博士说:“TrAP技术提供了一种灵活的方式来创建积极与伤口沟通的材料,并在所需的时间和地点提供关键指导。这种智能,动态的治疗在愈合过程的每个阶段都很常见。有用,它有可能增加恢复的机会,并且在许多不同类型的伤口上具有深远的用途。这种技术有可能成为伤口修复的指挥官,随着时间的推移协调不同的细胞并将受损组织愈合在一起。 “

该研究由工程和物理科学研究委员会和Wellcome Trust资助。

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