研究表明,由血液製成的生命材料可以修復骨骼
當皮膚組織受傷時,我們的血液作為的一部分癒合過程。科學家現在已經開發出一種基於血液的植入物,可以增強這種機制以進行更大的修復項目:骨折。
該植入物背後的國際研究團隊將其稱為「生物合作再生」材料:它使用合成勝肽來改善血液在凝固時自然形成的屏障的結構和功能。
在老鼠的測試中,這種可以 3D 列印的凝膠狀物質可以有效修復骨損傷。如果這可以適應並擴大規模以供人類使用,那麼作為增強人體自然能力的一種方式,它具有巨大的潛力。。
“輕鬆、安全地將人們的血液轉化為高度再生的植入物的可能性確實令人興奮,”說來自英國諾丁漢大學的生物醫學工程師科西莫·利戈里奧(Cosimo Ligorio)。
“血液實際上是免費的,可以很容易地從患者身上獲得大量的血液。”
凝血的關鍵成分是固體再生物質血腫(RH),這是研究的主要焦點。實驗室開發了一種稱為勝肽兩親物 (PA) 的客製化分子,有助於指導和增強 RH 的自然作用。
當這些分子添加到人體血液中時,可以安全地加速凝血過程。例如,研究人員能夠將 PA 的奈米纖維與 RH 的支架連接起來,從而指導創建更堅固的結構。
使用添加到動物自身血液中的 PA 來製造材料,該團隊能夠成功修復大鼠頭骨中的小骨缺損。
對修復過程至關重要的不同類型的細胞,包括間質基質細胞、內皮細胞和纖維母細胞(有助於形成結締組織)-觀察到在新的植入材料中具有活性。
“透過利用非選擇性和選擇性 PA-血液相互作用,可以立即操縱、機械調整和 3D 列印該材料,”寫研究人員在他們發表的論文中。
長期以來,科學家一直對利用人體的自然修復過程來改善醫學治療感興趣——無論是, 或者與合成成分。
事實上,我們的身體在修復傷害和損傷方面非常聰明,但這些修復過程有時可能會不堪重負,而且往往會變得不那麼有效因為衰老的磨損會造成損害。
雖然這項研究還處於早期階段,目前還只是概念驗證,這樣有可能讓我們在更長時間內保持更好的健康狀態,並可能有助於對抗隨著時間的推移對身體造成的一些損害,並幫助治療慢性病。
「這種『生物合作』方法透過利用和增強自然癒合過程的機制,為開發再生材料提供了機會,」說來自諾丁漢大學的生物醫學工程師阿爾瓦羅·馬塔。
“換句話說,我們的方法旨在利用我們進化而來的再生機製作為製造步驟來設計再生材料。”
該研究發表於先進材料。