NIMS 開發(fā)了一種低成本的自組裝顆粒注射凝膠，用于促進血管形成——這是一種對細胞和組織移植至關重要的再生醫(yī)學過程。這種材料可用作有效、低成本的再生醫(yī)學技術，并可作為昂貴且易于失活的生長因子的替代品。
目前再生受損生物組織的方法包括細胞移植(即注射細胞懸浮液)和由試管中培養(yǎng)的細胞形成的工程組織。由于受損的組織無法形成足夠的血管來為移植的細胞和組織提供氧氣和營養(yǎng)，因此這些移植物無法在患者體內(nèi)的目標部位建立。已經(jīng)研究了使用生長因子促進血管形成，但這些生長因子價格昂貴并且它們的有效性往往會隨著時間的推移而降低。因此，人們期待開發(fā)無需使用生長因子即可促進血管形成的新技術。
該研究小組專注于脂多糖(LPS)，它能夠誘導人體內(nèi)輕度炎癥，從而觸發(fā)巨噬細胞產(chǎn)生生長因子。受LPS分子帶有長度為12至14個碳的烷基這一事實的啟發(fā)，研究小組在阿拉斯加鱈魚明膠中添加了12個碳的烷基，從而將其轉變成球形顆粒。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)會導致微噬細胞產(chǎn)生生長因子，從而促進新血管的形成。新血管形成后，注射的凝膠會在體內(nèi)自然降解。
簡單地將這種材料注射到患者體內(nèi)就可以促進血管網(wǎng)絡的形成。利用該技術，可以在患者體內(nèi)的目標部位形成血管床，然后將培養(yǎng)的細胞和組織移植到該部位，從而有效促進生物功能的恢復。此外，這種材料的使用有望通過消除對容易失活的昂貴生長因子的需求來降低醫(yī)療成本。在未來的研究中，研究小組計劃通過醫(yī)學工程合作研究，探索這種新材料在再生醫(yī)學和醫(yī)療設備中的應用。
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