科學家首次研發(fā)制成星形,、可生物降解的聚合物,它可以自組裝成空心納米纖維球,。當這些攜帶細胞的球體被注射入傷口時,,其球體本身可發(fā)生生物降解,而細胞則可以存活形成新的組織,。該研究發(fā)表在《Nature Materials》,。
該研究論文的主要作者、密歇根大學牙科學院的Peter Ma教授說,,開發(fā)作為細胞載體的納米纖維球來模擬細胞的自然生長環(huán)境,,在組織修復(fù)領(lǐng)域是一個非常重大的進步。Xiaohua Liu 和 Xiaobing Jin為該項研究的共同作者,。
同時也在澳門大學工程學院任職的Ma教授說,,在供體組織有限的情況下,修復(fù)組織非常困難,,成功更是比較罕見,。該操作為目前尚無好的治療方法的某些類型的軟骨損傷患者提供了希望,它還成為了ACI的一個更好替代,。ACI是一種治療軟骨損傷的臨床方法,,其直接將患者自身細胞注射到患者體內(nèi)。Ma說,,該技術(shù)所誘導的組織修復(fù)質(zhì)量不佳,,其主要因為所注入的細胞松散,且沒有模擬細胞自然環(huán)境的載體支持,。
他說,,要修復(fù)復(fù)雜或形狀奇特的組織缺損,理想的細胞載體應(yīng)該具有能夠?qū)崿F(xiàn)精確匹配且盡量減少手術(shù)操作的特點,。Ma的實驗室一直致力于設(shè)計細胞基質(zhì)仿生策略,,即一種應(yīng)用生物降解纖維復(fù)制生物學和支持細胞生長和組織形成的系統(tǒng)。
Ma說,,納米纖維空心微球具有高度多孔的特性,,從而使營養(yǎng)成分容易進入,它們模仿體內(nèi)基質(zhì)細胞的功能,。此外,,在這些空心微球中的纖維不會產(chǎn)生過多可能傷害細胞的降解副產(chǎn)物。
該納米纖維空心球與細胞相結(jié)合,然后將其注射到傷口內(nèi),,這些納米纖維球比其攜帶的細胞稍大,。當它們在傷口部位開始降解的時候,其攜帶細胞的生長已經(jīng)有了一個良好開端,,因為納米纖維球為細胞的自然生長提供了所需環(huán)境,。
他說,這種方法較目前應(yīng)用的促進組織生長的傳統(tǒng)細胞基質(zhì)更加成功,。迄今,,尚無任何方法可制成如此的基質(zhì)注射物,因此一直以來都不能將細胞運載到復(fù)雜形狀的傷口內(nèi),。
測試過程中,,納米纖維修復(fù)組的組織增長速度是對照組的3~4倍,Ma 說,,下一步就是弄清這種細胞載體是如何在較大動物并最終在人體中修復(fù)軟骨及其他類型組織的作用機制,。
(生物谷Bioon.com)