研究人员手持 3D 打印的 PA 血液结构。图片来源：诺丁汉大学
科学家利用血液开发出了一种突破性的“生物合作”材料，它不仅可以修复骨骼，还可以增强自然愈合过程。
这种新材料由合成肽与患者血液结合而成，可以模拟人体自身的再生血肿，通过利用和增强人体先天治愈能力的个性化治疗，有可能改变再生医学。
生物协同材料研究人员开发出了一种具有突破意义的“生物协同”材料，该材料源自血液，已证明能够成功修复骨骼。这项创新为个性化再生疗法打开了大门，有望彻底改变伤病的治疗方法。
诺丁汉大学药学院和化学工程学院的研究人员利用肽分子来指导人体自然组织愈合的关键过程。这些肽被用来制造旨在增强组织再生的活性材料。他们的研究成果于 11 月 14 日发表在《先进材料》杂志上。
血液的治愈能力由于复杂的自然过程，人体非常善于修复小的裂痕或骨折。这个过程始于液态血液形成再生血肿 (RH)——一种富含关键细胞、大分子和组织修复所必需的因子的动态微环境。
该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，以创建一种利用自然愈合过程的关键分子、细胞和机制的材料。通过这种方式，可以设计出不仅能够模仿天然 RH，还能增强其结构和功能特性的再生材料。
个性化医疗应用的潜力这些材料可以轻松组装、操作，甚至 3D 打印，同时保持天然 RH 的正常功能，例如正常的血小板行为、生长因子的产生以及对愈合至关重要的相关细胞的募集。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。
这项研究的负责人、诺丁汉大学药学院和化学与环境工程系生物医学工程与生物材料教授 Alvaro Mata 表示：“多年来，科学家一直在寻找合成方法来重建自然再生环境，但由于其固有的复杂性，这已被证明是困难的。在这里，我们采取了一种尝试与生物学合作而不是重建生物学的方法。这种“生物合作”方法通过利用和增强自然愈合过程的机制，为开发再生材料提供了机会。换句话说，我们的方法旨在使用我们进化而来的再生机制作为制造步骤来设计再生材料。”
未来治疗的前景令人振奋诺丁汉大学工程学院的 Cosimo Ligorio 博士是这项研究的合著者，他指出：“能够轻松安全地将人体血液转化为高度再生的植入物，这确实令人兴奋。血液几乎是免费的，而且可以很容易地从患者身上大量获取。我们的目标是建立一个工具包，可以在临床环境中轻松获取和使用，以快速安全地将患者的血液转化为丰富、可获取且可调节的再生植入物。”
参考文献：“利用凝血和肽自组装的生物合作再生材料”作者：Soraya Padilla-Lopategui、Cosimo Ligorio、Wenhuan Bu、Cheng Cheng Yin、Domenico Laurenza、Carlos Redondo、Robert Owen、hongchen Sun、Felicity RAJ Rose、Thomas Iskratsch和阿尔瓦罗·马塔，2024 年 11 月 14 日，先进材料。DOI：10.1002/adma.202407156
来源：诺丁汉大学
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