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前沿科技:英国帝国理工学院发明最新生物材料可以使伤口自然愈合

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发表于 2019-1-26 20:30:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
在传统的治疗方式中,人受伤后,修复细胞“爬行”在伤口中发现胶原支架,然后当它们带上胶原支架移动,激活隐藏的愈合蛋白,开始修复受伤的组织。
前沿科技:英国帝国理工学院发明最新生物材料可以使伤口自然愈合
近日,据外媒报道,英国帝国理工学院的BenAlmquist博士和他的团队创造了一种新的分子材料,这种材料可以与身体的自然修复系统协作,以推动伤口的愈合。该项研究发表在《AdvancedMaterials》上。
这种新材料被称为牵引力激活的有效载荷(缩写为TrAPs)。研究人员说,在现有的医疗材料中加入TrAPs可能会彻底改变传统的伤口治疗方式。来自伦敦帝国理工学院生物工程系的Almquist博士说:“我们的技术可以帮助开发新一代的材料,这些材料能积极地与人体修复组织一起促进伤口愈合。”
现在,研究人员设计了TrAPs来改变了这种传统的治疗方法。他们将DNA片段折叠成三维形状,称为适配体,适配体紧紧地附着在蛋白质上。然后,他们附加了一个可定制的“把手”,细胞可以抓住在一端,然后连接到另一端的胶原支架。
在对他们的技术进行实验室测试的过程中,研究人员发现细胞在带着胶原支架时会拉上TrAPs。拉力使TrAPs像鞋带一样被拆开,以激活愈合蛋白,而这些蛋白质指导愈合细胞生长和繁殖。
研究人员还发现,通过改变细胞的“把手”,他们可以决定哪种类型的细胞可以被抓住,然后TrAPs根据特定的细胞在特定的时间点释放特定的治疗蛋白质。这样一来,TrAPs就可以巧妙地与正确类型的细胞在正确的时间相互作用的,从而对伤口进行修复。
这是科学家首次在人造材料中使用不同类型的细胞激活愈合蛋白。这种技术模仿自然界中发现的治愈方法。Almquist博士说:“利用细胞运动来激活愈合细胞是从海绵等多细胞生物中发现的。我们的方法模仿它们,并积极地与不同种类的细胞一起工作,这些细胞随着时间的推移到达我们受损的组织中,以促进愈合。”
该方法适用于不同的细胞类型,可用于各种损伤,如骨折、心脏病发作后的疤痕组织和受损的神经。新的技术也是病人迫切需要的,如患有糖尿病足溃疡的病人,这种病会增加截肢风险。
TrAPs的创建相对简单,完全是人工制造的,这意味着它们很容易在不同的实验室中重新创建,并且可以扩大到工业生产的数量。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方法。
适配体目前被用作药物,这意味着它们已经被证明是安全的,并且适合于临床使用。由于TrAPs利用了目前被优化用于人类的适配体,它们可能会比从零开始的方法更快地治疗疾病。
Almquist博士说:“TrAPs技术提供了一种灵活的方法,可以创造出与伤口积极沟通的材料,并在需要的时间和地点提供关键的指示。这种智能的、动态的愈合技术在愈合过程的每一个阶段都是有用的,这可能会增加身体恢复的机会,并且在许多不同类型的伤口上有着广泛的用途。这项技术有潜力成为伤口修复的导体,随着时间的推移,TrAPs让不同的细胞一起工作,治愈受损的组织。”
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