萊斯大學(xué)的生物工程師正在制造和測(cè)試完全源自脫細(xì)胞骨骼肌的可調(diào)電紡支架，以促進(jìn)受傷骨骼肌的再生。
他們?cè)凇犊茖W(xué)進(jìn)展》上的論文顯示了如何制作天然的細(xì)胞外基質(zhì)來(lái)模仿天然骨骼肌，并指導(dǎo)肌管(骨骼肌的組成部分之一)的排列，生長(zhǎng)和分化。生物活性支架是在實(shí)驗(yàn)室中通過(guò)靜電紡絲制成的，靜電紡絲是一種高通量的工藝，可以生產(chǎn)單微米級(jí)的纖維。
該研究可以減輕估計(jì)每年進(jìn)行450萬(wàn)例重建手術(shù)來(lái)修復(fù)平民和人員受傷的負(fù)擔(dān)。
當(dāng)前電紡去細(xì)胞的肌肉的方法需要共聚物以輔助支架的制造。賴斯進(jìn)程沒(méi)有。
賴斯生物工程師兼首席研究員安東尼奧斯·米科斯說(shuō)：“主要的創(chuàng)新是能夠制備100%細(xì)胞外基質(zhì)的支架。”“這非常重要，因?yàn)榛|(zhì)包含了對(duì)特定組織形成非常重要的所有信號(hào)傳導(dǎo)基序。”
支架利用來(lái)自脫細(xì)胞肌肉的生物活性線索，并通過(guò)靜電紡絲提供可調(diào)節(jié)的材料特性，從而創(chuàng)建出一種富含生化信號(hào)和高度特異性地形的材料。該材料旨在降解，因?yàn)樗鼤?huì)被體內(nèi)的新肌肉替代。
實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)支架未用交聯(lián)劑飽和時(shí)，細(xì)胞增殖最佳，從而使它們能夠進(jìn)入支架基質(zhì)內(nèi)的生化線索。
靜電紡絲使研究人員能夠調(diào)節(jié)交聯(lián)密度。他們發(fā)現(xiàn)，中間交聯(lián)可在細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中更好地保??持纖維排列。
用于肌肉再生的大多數(shù)脫細(xì)胞基質(zhì)來(lái)自諸如皮膚或小腸組織的薄膜。賴斯研究生和主要作者莫里·斯莫克說(shuō)：“但是對(duì)于肌肉來(lái)說(shuō)，由于它的厚度更大，更復(fù)雜，因此必須將其切成小于臨床所需尺寸的尺寸，并且原始材料的特性會(huì)丟失。”“完成時(shí)，它與原始材料不一樣。
她說(shuō)：“在我們的案例中，靜電紡絲是使這種材料變得非?？烧{(diào)諧并且使其與以前一樣的關(guān)鍵。”
米科斯說(shuō)：“它可以產(chǎn)生高度排列的纖維，與骨骼肌中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)非常相似，并具有促進(jìn)形成活的肌肉組織所需的所有生化線索。”
米科斯說(shuō)，使用天然材料而非合成材料很重要，這是另一個(gè)原因。他說(shuō)：“合成材料的存在，特別是降解產(chǎn)物的存在，可能會(huì)對(duì)最終形成的組織的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。”
“對(duì)于最終的臨床應(yīng)用，我們可以從適當(dāng)?shù)膩?lái)源使用骨骼肌或基質(zhì)，因?yàn)槲覀兡軌蚍浅Ｓ行У厝コ赡芤l(fā)免疫反應(yīng)的DNA。我們相信這可能適合將其用于人類。 ”
標(biāo)簽： 肌肉
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