絲素蛋白+GelMA水凝膠:新型可植入生物支架有助改善受傷肌腱的癒合

New Atlas 指出:肌腱損傷給患者造成了相當大的痛苦,且不總是能夠正常癒合。好消息是,在 4 月 29 日發表於納米材料領域旗艦期刊《Small》上的一篇文章中,Terasaki Institute 研究人員介紹了一種新型支架植入物,特點是有助於改善跟腱等受傷肌腱的癒合。

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具體說來是,寺崎研究所(Terasaski Institute)打造了一種可裝載幹細胞的絲質支架,能夠切實有效地改善肌腱的再生。

作為連接肌肉與骨骼的重要組織,肌腱很容易在體育等運用過程中遭受撕裂或破裂等損傷。

即使耗費了數周至數月來等待癒合,其通常也難以完全恢復至理想的水平,導致肌腱變弱並增加了再次受傷的風險。

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近年來,研究人員已經嘗試了多種方法,以幫助受損肌腱的再生。比如使用與天然肌腱具有相同稠度、有助加速癒合過程的水凝膠支架。

或者一種可將兩部分肌腱牢牢固定在一起,同時又允許它在其它組織上滑動的雙面材料,以及裝載了幹細胞的生物支架。

不過在這項新研究中,寺崎團隊介紹了他們打造的新型支架,特點是能夠在肌腱癒合時提供支撐。

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這種支架由絲素蛋白(silk fibroin)和所謂的 GelMA 水凝膠配對製成 —— 前者為支架賦予了支撐強度和可拉伸性,而具有生物相容性的後者又可促進細胞附着和生長。

在嘗試得出了正確的配方比例后,研究團隊製造了這種新型納米纖維片材,並在這些薄片上填入間充質幹細胞(MSCs)。

幹細胞不僅能夠分化成數種細胞類型,還可通過產生信號分子來幫助再生 —— 通過信號分子將免疫細胞召喚到該區域、並促進心血管的形成。

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然後研究團隊在跟腱受傷的實驗鼠身上進行了檢驗,結果發現 —— 與其它承載幹細胞的支架相比,由 SG 製成的支架可讓肌腱更快地癒合、同時還能形成密集的肌腱纖維,有助於減少部位損傷和重塑肌肉成分。

首席研究員 HanJun Kim 表示:“結合 GelMA 的組織再生助力和絲素蛋白的結構優勢,我們的負荷材料非常適用於肌腱的修復”。後續他們將繼續深入,以期最終將這項新材料和新技術推向臨床應用。

感興趣的朋友,可移步至《Small》期刊,以查看《Co-Electrospun Silk Fibroin and Gelatin Methacryloyl Sheet Seeded with Mesenchymal Stem Cells for Tendon Regeneration》全文。

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