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发表在《先进材料》(Advanced Materials)杂志上的一项新研究，为“新一代积极利用组织促进伤口愈合的材料”铺平了道路。 随着越来越多的外科手术在美国进行，手术部位感染的数量也在上升。 不能愈合的慢性伤口——比如糖尿病患者的伤口——通常以生物膜的形式寄生着大量细菌。 这种生物膜细菌通常对治疗非常有弹性，而抗菌素耐药性只会增加这些伤口感染的可能性。 据最近的估计，在美国，慢性伤口影响着大约570万人。一些慢性伤口会导致截肢，糖尿病溃疡就是一例。 在全球范围内，研究人员估计每30秒就有一种慢性的、无法治愈的糖尿病溃疡导致截肢。 在这种情况下，迫切需要创新的、有效的伤口愈合方法。新的研究在这方面显示了希望，因为科学家已经设计出一种分子，帮助利用人体的自然愈合能力。 这些分子被称为牵引力激活的有效载荷(陷阱)。它们是帮助胶原蛋白等物质更自然地与人体组织相互作用的生长因子。 英国伦敦帝国理工学院工程系讲师本·阿尔姆奎斯特博士领导了这项新研究。 捕获技术和伤口愈合 胶原蛋白等物质常用于伤口愈合。例如，胶原蛋白海绵可以治疗烧伤，胶原蛋白植入物可以帮助骨骼再生。 但是胶原蛋白是如何与组织相互作用的呢?在所谓的支架植入物中，细胞通过胶原结构移动，与胶原一起拉动支架。这就会触发愈合蛋白，如生长因子，帮助组织再生。 新一代的治疗材料 研究还发现，调整细胞手柄可以改变细胞的类型，这种类型的细胞可以附着和抓住陷阱。 反过来，这使得陷阱能够释放个性化的再生蛋白质，这种蛋白质基于附着在手柄上的细胞。 这种对不同类型细胞的适应性意味着这项技术可以应用于各种类型的伤口——从骨折到心脏病发作引起的疤痕组织损伤，从神经损伤到糖尿病溃疡。 最后，适配体已经被批准作为人类临床使用的药物，这可能意味着这种诱捕技术迟早会得到广泛应用。 “这种陷阱技术提供了一种灵活的方法，可以创造出与伤口积极沟通的材料，并在需要的时候和地方提供关键指令，”阿尔姆奎斯特解释说。 “这种智能的、动态的愈合在愈合过程的每个阶段都是有用的，有可能增加身体恢复的机会，并对许多不同类型的伤口有深远的用途，”他补充说。 研究人员总结道:“他的技术有潜力成为伤口修复的指挥者，随着时间的推移，协调不同的细胞一起工作来修复受损的组织。” “我们的技术可以帮助推出新一代的材料，积极与组织合作，推动愈合。” 在新研究中，Almquist和团队工程化捕集分子重新创造了该天然过程。科学家们将DNA链“折叠”成与蛋白质结合的三维形状的适配体。 然后，他们设计了一个“手柄”，让细胞能够抓住。他们将细胞连接到手柄的一端，胶原支架连接到手柄的另一端。 实验室测试显示，这些细胞在胶原蛋白植入物中移动时，会拖动陷阱。反过来，这又激活了生长蛋白，触发了组织内的愈合过程。 科学家们解释说，这种技术重现了存在于自然界的愈合过程。阿尔姆奎斯特说:“从海绵体到人类，各种生物都可以利用细胞运动来促进愈合。” 他补充道:“我们的方法是模仿它们，并与随着时间推移进入受损组织的不同种类的细胞积极合作，以促进愈合。”--本Almquist博士。 |
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