科學家們開發(fā)了一種具有骨組織修復能力的血液衍生生物材料。這項研究為開發(fā)個性化再生血液產(chǎn)品鋪平了道路，有望成為治療各種損傷和疾病的高效療法。
△研究題目為“利用血液凝固和肽自組裝的生物協(xié)同再生材料”（傳送門）
2024年11月18日，南極熊獲悉，諾丁漢大學藥學院和化學與環(huán)境工程系的研究人員在《先進材料》期刊上發(fā)表了一項突破性研究，他們成功開發(fā)出一種創(chuàng)新的自組裝方法，將合成肽與患者血液結合，創(chuàng)造出一種能夠增強組織再生過程的活性材料。這一方法不僅模仿了人體內(nèi)自然愈合過程中的關鍵機制，還通過3D打印技術的應用，為精準醫(yī)療和再生醫(yī)學領域帶來了新的可能性。
△利用血液再生能力開發(fā)3D打印醫(yī)療植入物的原理
利用自身血液再生能力3D打印醫(yī)療植入物
研究團隊由生物醫(yī)學工程與生物材料教授Alvaro Mata領導，他們專注于身體組織的自然再生能力，尤其是血液在初始愈合階段形成再生血腫（RH）的作用。RH是一個富含關鍵細胞、大分子和調(diào)節(jié)再生因子的動態(tài)微環(huán)境。
為了模擬并增強這種微環(huán)境，研究人員開發(fā)了一種自組裝技術，通過將合成肽與全血混合，創(chuàng)造出具有特定結構和功能的再生材料。這些材料不僅保留了RH的自然功能，如正常的血小板行為、生長因子的產(chǎn)生，還能夠有效募集對愈合至關重要的細胞。
△研究人員手持3D打印的PA血液結構
通過采用3D打印技術，這些再生材料可以被精確地組裝和操作，以適應不同類型的組織損傷。研究團隊展示了使用這種方法成功修復動物模型骨骼的潛力。
Mata教授評解釋說：“科學家們長期以來一直試圖通過合成方法重建自然再生環(huán)境，但這一過程的固有復雜性使得這一任務充滿挑戰(zhàn)。我們的研究采取了一種與生物學合作的新方法，而不是試圖完全重建它?！?/span>
他補充道：“通過利用和增強自然愈合過程中的機制，我們開創(chuàng)了一種生物合作方法，為再生材料的開發(fā)提供了新的機遇。簡而言之，我們的方法旨在將我們與生俱來的再生能力轉(zhuǎn)化為設計再生材料的制造步驟?！?/span>
△PA血液凝膠在大鼠顱骨缺損中的應用
諾丁漢大學工程學院的Cosimo Ligorio博士參與了這項研究，并評論說：“將人體血液輕松且安全地轉(zhuǎn)化為高度再生的植入物，這一前景確實令人興奮。血液作為資源成本低，并且可便捷地從患者體內(nèi)大量采集，為個性化醫(yī)療植入物的開發(fā)提供了經(jīng)濟高效的途徑。”
研究人員的目標是開發(fā)一套在臨床環(huán)境中易于獲取且便于使用的工具包，以便快速且安全地將患者的血液轉(zhuǎn)化為豐富、易于獲得且可定制的再生植入物。
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