研究人员开发一种生物材料可改善骨折恢复效果增强骨骼自然愈合能力

伦敦国王学院的研究人员开发了一种材料,该材料可以将形成骨的干细胞移植到严重骨折患者,并加快愈合过程。这种新方法可以改善骨折恢复效果,并可以改变骨折的治疗方法。

近日发表在《自然材料》上的这项研究描述了在生物材料上生长的干细胞和成熟的骨细胞,其结构模拟了健康骨骼的各个部分。该研究有助于会减少骨折后并发症,感染以及严重伤害后的不良结果。

研究人员开发一种生物材料可改善骨折修复效果增强骨骼自然愈合能力

这种生物材料像绷带一样,被包裹在一种蛋白质中,整个人体用于生长和修复。这种绷带可以像石膏一样粘在骨折上,增强骨骼的自然愈合能力,从而加快修复过程。为了进一步提高其有效性,该材料还可以加载含有从患者干细胞生长出来的(在实验室)骨细胞的三维胶原凝胶。在这种情况下,绷带实际上被插入骨折处。然后,凝胶支持细胞生长,并填充断裂处。

这一突破可能会使严重骨折的患者恢复时间发生巨大变化。严重骨折的愈合过程可能很缓慢,甚至可能在脆弱的患者(如老年人)中失败。

当前修复骨骼的方法是使用合成的植入物或供体组织(从身体其他部位获取骨骼)来修复骨折。这种方法依赖于身体自身的恢复能力,严重受伤后可能会减弱恢复过程。

迄今为止,基于细胞疗法引入骨折治疗中,似乎很有希望。但是,现有技术中植入的细胞通常会死亡,并且缺乏对愈合骨的长期支持。“骨头状绷带”在整个愈合过程中支持这些多余的干细胞和骨细胞的存活和骨形成能力。

这项研究是由伦敦国王学院干细胞与再生医学中心Habib实验室的研究人员开发的,其开发设计专门针对骨折,并且不会泄漏至健康组织。绷带甚至可以制成可生物降解的材料,以便在愈合完成后简单地被身体吸收。这些安全功能以及绷带的强大作用意味着它们有可能在医院中使用。

伦敦国王学院的Shukry Habib博士说:“我们的技术是第一个在一周之内在实验室中工程化人类骨干细胞的骨样组织并将其成功移植到骨缺损中以启动和加速骨修复的技术。 3D工程组织和绷带的概念有可能发展为不同的受伤组织和器官。”

这项技术已经在小鼠身上成功测试,目前正计划进行人体临床试验。旨在进一步发展绷带概念,以改善其他器官和组织的愈合。

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