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脊髓损伤有救了!注射一种多孔支架就能填补损伤缝隙促进愈合

Emma Chou

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脊髓损伤会改变许多重要的神经功能,常常让患者的生活痛苦不堪。而不幸的是,临床医生用来帮助患者恢复失去功能的工具却相对较少。

在APL生物工程中,来自加州大学洛杉矶分校(UCLA)的研究人员开发了一种材料,可以与受伤的脊髓连接,并形成一个支架,以促进愈合。要做到这一点,支架材料需要模拟自然的脊髓组织,这样它们就可以很容易地被脊髓中的原生细胞填充,本质上是在填补损伤留下的间隙。

“在这项研究中,我们证明了在这些材料中整合一个规则的孔隙网络,其中的毛孔大小与正常细胞相似,增加了脊髓组织细胞对材料植入物的渗透,并改善了整个受伤区域的神经再生。”作者斯蒂芬妮·赛德利茨(Stephanie seidlitits)说。

研究人员展示了这些小孔如何提高基因治疗局部损伤组织的效率,从而进一步促进组织再生。 

由于许多脊髓损伤都是由挫伤引起的,所以需要将生物材料植入物注射到受伤部位或附近,而不能对周围未受伤的组织造成损伤。一个主要的技术挑战是制造具有细胞级孔径的支架材料,并可注射。

在研究人员的方法中,他们通过一根小针将装有材料的小珠子注射到脊髓中,珠子粘在一起形成支架,细胞可以在珠子之间的空隙中爬行。研究人员发现,与具有纳米级孔径的传统材料相比,在生物材料支架中包含这些更大的细胞级孔径可以改善脊髓损伤后的细胞浸润、基因传递和组织修复。

研究人员用两种不同的方法制作了高度多孔的支架。一种方法比较简单,但产生了一个大小不规则的孔隙网络。第二种更为复杂,但形成了高度规则的孔隙网络。

尽管两种材料的平均孔径和化学成分相同,但在孔隙形状规则的支架中发现有更多的再生神经浸润。

 “这些结果揭示了如何最大限度地与神经系统进行交互。” 论文作者赛德利茨说:,“这不仅在开发大脑和脊髓修复的新疗法方面有潜在的应用,而且在脑机接口、假肢和神经退行性疾病的治疗方面也有潜在的应用。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

参考资料:

https://medicalxpress.com/news/2021-03-porous-scaffolds-quicker-spinal-cord.html

https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0035291


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