作者:张佳欣 来源:科技日报 发布时间:2024/11/16 16:24:33
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科学家造出基于血液的“生物协同”材料

 

英国诺丁汉大学药学院和化学工程学院合作,创造了一种基于血液的新型“生物协同”材料。团队利用一种在组织自然愈合过程中引导关键进程的肽分子,开发出一种促进组织再生的生物材料。该材料已成功修复了骨骼,为进一步开发个性化再生血液产品铺平了道路。这类产品有望成为修复损伤和治疗疾病的有效手段。相关研究15日发表在《先进材料》期刊上。

研究人员手持3D打印的血液结构。图片来源:诺丁汉大学

人们身体中大多数组织都进化出了再生能力,只要破裂或骨折的面积不大,就能以较高效率进行再生。这一愈合过程极为复杂。初始阶段依赖于液态血形成固态的再生血肿,这是一个富含生命的微环境,包含关键细胞、大分子和因子,协调再生过程的进行。

团队开发了一种自组装方法,将合成肽与从患者身上提取的全血混合,从而创造出一种利用自然愈合过程中关键分子、细胞和机制的材料。这种工程化再生材料不仅能够模拟天然的再生血肿,还能增强其结构和功能特性。

这些材料在保持天然再生血肿正常功能,如具备正常的血小板行为、可生成生长因子以及“招募”对愈合至关重要的相关细胞的同时,可以轻松组装、操作,甚至进行3D打印。通过这种方法,该团队展示了使用动物自身血液成功修复动物模型骨骼的能力。

多年来,科学家一直在研究合成方法,试图重现天然再生环境,但该目标一直难以实现。现在,他们采取了“生物协同”方法,利用并增强了自然愈合过程的机制,为开发再生材料开辟了新途径。换句话说,该方法旨在利用进化而来的再生机制作为制造步骤,来工程化再生材料。

未来,研究团队的目标是建立一个工具包,使其能够在临床环境中轻松获取和使用,从而快速且安全地将患者的血液转化为丰富、易获取且可调节的再生植入物。

 
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