研究表明,由血液制成的生命材料可以修复骨骼
当皮肤组织受伤时,我们的血液作为的一部分愈合过程。科学家们现在已经开发出一种基于血液的植入物,可以增强这种机制以进行更大的修复项目:骨折。
该植入物背后的国际研究团队将其称为“生物合作再生”材料:它使用合成肽来改善血液在凝固时自然形成的屏障的结构和功能。
在对老鼠的测试中,这种可以 3D 打印的凝胶状物质可以有效修复骨损伤。如果这可以适应并扩大规模以供人类使用,那么作为增强人体自然能力的一种方式,它具有巨大的潜力。。
“轻松、安全地将人们的血液转化为高度再生的植入物的可能性确实令人兴奋,”说来自英国诺丁汉大学的生物医学工程师科西莫·利戈里奥(Cosimo Ligorio)。
“血液实际上是免费的,可以很容易地从患者身上获得大量的血液。”
凝血的关键成分是固体再生物质血肿(RH),这是研究的主要焦点。实验室开发了称为肽两亲物 (PA) 的定制分子,有助于指导和增强 RH 的自然作用。
当这些分子添加到人体血液中时,可以安全地加速凝血过程。例如,研究人员能够将 PA 的纳米纤维与 RH 的支架连接起来,从而指导创建更坚固的结构。
使用添加到动物自身血液中的 PA 来制造材料,该团队能够成功修复大鼠头骨中的小骨缺损。
对修复过程至关重要的不同类型的细胞,包括间充质基质细胞、内皮细胞和成纤维细胞(有助于形成结缔组织)——观察到在新的植入材料中具有活性。
“通过利用非选择性和选择性 PA-血液相互作用,可以立即操纵、机械调整和 3D 打印该材料,”写研究人员在他们发表的论文中。
长期以来,科学家们一直对利用人体的自然修复过程来改善医学治疗感兴趣——无论是, 或者与合成成分。
事实上,我们的身体在修复伤害和损伤方面非常聪明,但这些修复过程有时可能会不堪重负,而且往往会变得不那么有效因为衰老的磨损会造成损害。
虽然这项研究还处于早期阶段,目前还只是概念验证,这样有可能让我们在更长时间内保持更好的健康状态,并且可能有助于对抗随着时间的推移对身体造成的一些损害,以及帮助治疗慢性病。
“这种‘生物合作’方法通过利用和增强自然愈合过程的机制,为开发再生材料提供了机会,”说来自诺丁汉大学的生物医学工程师阿尔瓦罗·马塔。
“换句话来说,我们的方法旨在利用我们进化而来的再生机制作为制造步骤来设计再生材料。”
该研究发表于先进材料。