2020年7月8日
成功的组织再生对修复损伤或替换骨骼、皮肤、神经系统和肌肉、肾脏、肝脏、肺和心脏等器官中的病变或受损组织有很大的好处。
但是,人体自身系统修复这些损伤的效果可能差别很大,这取决于所涉及的组织类型和位置。组织工程师一直在努力通过制造生物材料来解决这些限制,这种材料可以以各种方式提高身体的愈合能力。欧洲杯足球竞彩
在最近出版的自然评论材料欧洲杯足球竞彩, Terasaki研究所所长兼首席执行官Ali Khademhosseini博士及其同事讨论了生物材料在组织再生中的应用。欧洲杯足球竞彩
在使用生物材料时,通常有两种欧洲杯足球竞彩广泛的方法。在第一种也是更传统的方法中,生物材料在体外与适当的细胞和生物分子混合,然后植入受伤区域。欧洲杯足球竞彩
然后,植入的结构被允许发育成组织,作为受损组织的替代物,发挥功能并再生。在第二种方法中,特殊设计的生物材料在植入人体之前无需添加细胞。欧洲杯足球竞彩
植入的材料旨在刺激和增强身体欧洲杯足球竞彩自身的细胞和化学愈合机制,以产生再生组织。
这两种方法都是有效的,但第二种方法有明显的优势;这引发了最近使用它的趋势。由于该过程在生物材料的形成过程中不涉及使用活细胞,因此将其植入人体就不会受到那么多的监管障碍。欧洲杯足球竞彩
也有更多的生物材料系统可用于临床使用这种方法,欧洲杯足球竞彩这有利于设计各种生物材料,以促进和调节许多事件,这是身体的自然愈合过程的一部分。
当身体受伤时,会经历三个阶段:炎症,新组织形成和组织重塑。在炎症阶段,各种免疫细胞向损伤部位移动,清除坏死细胞和感染迹象,并发出信号招募更多的细胞来替代受损细胞。
在第二阶段,被招募的细胞开始繁殖,并在该部位形成细胞基质,由血管网络支持。在第三阶段,基质被重组和重新合成,创造新的组织。
研究人员可以设计出影响这些阶段的生物材料。欧洲杯足球竞彩实现这一目标的一种方法是改变生物材料的物理和化学特性。欧洲杯足球竞彩这些因素极大地影响细胞的功能、迁移和增殖。
生物材料的物理特性,如硬度,孔径和分布,表面纹理和降解率可以被操纵,以促进身体自身的修复细胞招募到损伤部位。欧洲杯足球竞彩生物材料的化学性质也可以被操纵,以呈现生物分子,这将刺激被招募的细胞欧洲杯足球竞彩生长和繁殖。
生物材料的另一个重要影响是它在遗传水平上“重新编程”身体的再生细胞。欧洲杯足球竞彩生物材欧洲杯足球竞彩料可以制造出能够控制基因表达的因子,使细胞从一种类型转变为另一种类型。
其他因素可能被传递,从而导致组织修复所需的蛋白质的产生。还有一些因素可能是由生物材料通过携带基因编辑工具的纳米颗粒传递的。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台这些工具可以在参与修复过程的细胞内进行精确的基因编辑。
在生物材料制造方面取得的进步,如3D打印,以及生物材料或生物墨水的多样化,已经提高了更精确地为植入创造复杂或定制结构的能力。欧洲杯足球竞彩在不久的将来,这一领域可能会出现更多的进展。
生物材料的最新发展增加了它在增强人体自然能力方面的潜力。欧洲杯足球竞彩未来表征生物材料性能的方法,如人工智能平台和“组学”技术,可以在分子水平欧洲杯足球竞彩上提供进一步的了解。朝着这个方向发展,可以在开发下一代生物反应材料方面取得更大的成功。欧洲杯足球竞彩
“通过工程生物材料来利用人体的再生潜力是替代受伤或病变组织的简单而有效的方法。欧洲杯足球竞彩因此,下一代生物响应材料的开发,以调节内源性细胞的行为,有望在原位组织再生中发挥关键作用。”欧洲杯足球竞彩Akhilesh K. Gaharwar博士说,他是这项研究的第一作者,也是德州农工大学生物医学工程系的副教授。
“预计随着我们对调节身体的生物机制了解的更多,将有助于开发更好的组织再生生物材料,”欧洲杯足球竞彩Khademhosseini说,“这个研究领域是Terasaki研究所多重推进的一个重要组成部分,很可能会改变医学的未来。”
资金支持来自美国国家卫生研究所(National Institute of Health),拨款DP2EB026265给A.K., HL140951, EB021857, AR073135, AR066193, HL140618给A.K.,国家科学基金会(National Science Foundation) CBET 1705852给A.K.欧洲杯线上买球
来源:https://terasaki.org/institute/