NIMS 開(kāi)發(fā)了一種低成本的自組裝顆粒注射凝膠，用于促進(jìn)血管形成——這是一種對(duì)細(xì)胞和組織移植至關(guān)重要的再生醫(yī)學(xué)過(guò)程。這種材料可用作有效、低成本的再生醫(yī)學(xué)技術(shù)，并可作為昂貴且易于失活的生長(zhǎng)因子的替代品。
目前再生受損生物組織的方法包括細(xì)胞移植(即注射細(xì)胞懸浮液)和由試管中培養(yǎng)的細(xì)胞形成的工程組織。由于受損的組織無(wú)法形成足夠的血管來(lái)為移植的細(xì)胞和組織提供氧氣和營(yíng)養(yǎng)，因此這些移植物無(wú)法在患者體內(nèi)的目標(biāo)部位建立。已經(jīng)研究了使用生長(zhǎng)因子促進(jìn)血管形成，但這些生長(zhǎng)因子價(jià)格昂貴并且它們的有效性往往會(huì)隨著時(shí)間的推移而降低。因此，人們期待開(kāi)發(fā)無(wú)需使用生長(zhǎng)因子即可促進(jìn)血管形成的新技術(shù)。
該研究小組專(zhuān)注于脂多糖(LPS)，它能夠誘導(dǎo)人體內(nèi)輕度炎癥，從而觸發(fā)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生生長(zhǎng)因子。受LPS分子帶有長(zhǎng)度為12至14個(gè)碳的烷基這一事實(shí)的啟發(fā)，研究小組在阿拉斯加鱈魚(yú)明膠中添加了12個(gè)碳的烷基，從而將其轉(zhuǎn)變成球形顆粒。然后將鹽水添加到顆粒中，使烷基發(fā)生疏水相互作用并形成自組裝凝膠。研究發(fā)現(xiàn)，將這種凝膠注射到小鼠體內(nèi)會(huì)導(dǎo)致微噬細(xì)胞產(chǎn)生生長(zhǎng)因子，從而促進(jìn)新血管的形成。新血管形成后，注射的凝膠會(huì)在體內(nèi)自然降解。
簡(jiǎn)單地將這種材料注射到患者體內(nèi)就可以促進(jìn)血管網(wǎng)絡(luò)的形成。利用該技術(shù)，可以在患者體內(nèi)的目標(biāo)部位形成血管床，然后將培養(yǎng)的細(xì)胞和組織移植到該部位，從而有效促進(jìn)生物功能的恢復(fù)。此外，這種材料的使用有望通過(guò)消除對(duì)容易失活的昂貴生長(zhǎng)因子的需求來(lái)降低醫(yī)療成本。在未來(lái)的研究中，研究小組計(jì)劃通過(guò)醫(yī)學(xué)工程合作研究，探索這種新材料在再生醫(yī)學(xué)和醫(yī)療設(shè)備中的應(yīng)用。
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