|||
2012年11月13日ScienceDaily(科学日报)报道了美国哈佛大学生物工程师已经开发出一种凝胶状海绵, 可以被塑造成任何形状,载负着药物或干细胞,可以压缩的很小,通过注射进行交付。一旦进入人体,它会回到原来的形状,并在安全降解之前逐渐地释放出它的载负物。2012年11月12日在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)网站公布的这种生物相容性技术,相当于一个一系列微创治疗(包括再生医学)的预制治疗工具包。哈佛大学(Harvard University)工程与应用科学学院(SEAS)的生物工程教授、哈佛大学Wyss生物启发工程研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering at Harvard)的首席研究员David J. Mooney解释说:“我们已经创建的是一个三维结构,您可以使用影响周围组织的细胞,也许促进组织的形成。最简单的应用就是当你要膨胀时,如果你想向人体内引入一些物质,取代被丢失或有缺陷的组织,这将是一种理想的方法。在其他情况下, 如果你想促进组织再生,你就可以使用它来移植干细胞;或者如果你要考虑免疫疗法,你就可以用它来移植免疫细胞。” 主要由藻酸酯(盐)、以海藻为基础的果冻、注射用海绵组成,海绵含网状大孔,它允许液体和大分子轻松地流过。David J. Mooney教授和他的研究小组证明了活细胞可以被附加到这种网状结构之壁,通过一个小口径的针头,和海绵一起原封不动地交付。David J. Mooney教授的团队也证明了在藻酸盐果冻自身内,这种海绵材料可以容纳大型和小型蛋白质以及药物,通过注射进入体内之后,它作为生物相容性的材料开始逐渐分解释放出所包含的物质。一般情况下,一个像这样的支架必须进行植入手术。但是如果采用凝胶就可以不必手术而是通过注射植入。迄今为止,这些凝胶尚无任何固有结构,就只会像水一样流向填补任何可用的空间。主要作者SEAS的David J. Mooney教授实验室和Wyss研究所的Sidi Bencherif博士后副研究员说:“我们的支架可以设计为任何大小和形状,作为一个安全、预制、无菌、独具特色的细胞和药物的可控传输交付装置。” Sidi Bencherif博士和他的同事们把粉红色的方块,心状物,星星通过注射器来演示凝胶的通用性和稳健性。海绵状的凝胶形成过程被称为凝胶的冷沉淀(cryogelation),当藻酸盐溶液中的水开始冻结时,是纯冰晶体的形成, 因为其凝结使得周围的凝胶变得更浓。后来冰晶体融化了,留下许多网状孔。通过仔细地把握这种混合物和冷冻过程的时机,研究人员发现,他们可以产生一种不同于大多数藻酸盐凝胶那么脆弱,而是一种极强的、可压缩的凝胶。最终形成的冷沉淀凝胶(cryogel)填补了生物医学工程领域的一空白。更多信息请浏览:
S. A. Bencherif, R. W. Sands, D. Bhatta, P. Arany, C. S. Verbeke, D. A. Edwards, D. J. Mooney. Injectable preformed scaffolds with shape-memory properties. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2012; DOI: 10.1073/pnas.1211516109
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2024-5-9 16:47
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社