新材料能促进伤口愈合

帝国理工学院的研究人员开发了一种新的生物启发材料，可以与周围的组织相互作用，以促进愈合。

材料被广泛用于帮助伤口愈合：胶原海绵可以帮助治疗烧伤和褥疮，支架等植入物可以用于修复骨折。然而，组织修复的过程会随着时间的推移而改变，因此科学家正在寻找在愈合过程中与组织相互作用的生物材料。

“从海绵到人类的生物都使用细胞运动来激活愈合。我们的方法是通过在伤口中使用不同的细胞类型来模仿这一点，以促进愈合。”生物工程系的本阿尔奎斯特博士。

现在，伦敦帝国理工学院的Ben Almquist博士和他的团队创造了一种新的分子，可以改变传统材料与人体的作用方式。他们的方法被称为牵引激活有效载荷(TrAP)，可以让材料与人体的自然修复系统对话，促进愈合。

研究人员表示，将TrAP整合到现有的医疗材料中，可能会彻底改变受伤的治疗方式。来自伦敦帝国理工学院生物工程系的Almquist博士说，“我们的技术可以帮助开发新一代材料，这些材料可以与组织积极相互作用，促进愈合。”

研究成果发表在《先进材料》上。

行动呼吁

受伤后，细胞会在伤口中发现的胶原蛋白“支架”中“爬行”，就像蜘蛛在互联网上导航一样。当它们移动时，它们会拉动支架，从而激活隐藏的愈合蛋白，从而开始修复受伤的组织。

这项研究中的研究人员设计了TrAP作为重现这种自然愈合方法的一种方式。他们将DNA片段折叠成三维形状，称为适体，附着在蛋白质上。然后，他们将一个可定制的“手柄”连接到细胞上，然后将另一端连接到支架上(如胶原蛋白)。

“这种智能愈合在愈合过程的每个阶段都很有用，有可能增加身体康复的机会，并在许多不同类型的伤口中有深远的用途。”生物工程系的本阿尔奎斯特博士。

在对其技术进行实验室测试的过程中，他们发现细胞在爬过胶原支架时会被吸引到TrAP。拉动陷阱像鞋带一样扩散，露出并激活愈合蛋白。这些蛋白质指导愈合细胞的生长和繁殖。

研究人员还发现，通过改变细胞的“手柄”，他们可以改变哪种类型的细胞可以被抓住和拉动，从而使他们能够根据特定时间存在的细胞定制TrAP，以释放特定的治疗蛋白质。通过这种方式，TrAP产生的材料可以在伤口修复过程中在正确的时间智能地与正确类型的细胞相互作用。

这是科学家首次在人造材料中使用不同的细胞类型来激活愈合蛋白。这种技术模仿了自然界中的治疗方法。Almquist博士说：“从海绵到人类的生物体都利用细胞运动来激活愈合过程。”我们的方法是通过在伤口中使用不同的细胞品种来模仿这一点，以促进愈合。"

从实验室到人类

这种方法适用于不同的细胞类型，因此可用于多种损伤，如骨折、疤痕组织和心脏病发作后的神经损伤。虽然目前已经采取了干预措施，但伤口仍然无法治愈的患者迫切需要新技术，如糖尿病足溃疡，这是非创伤性腿部截肢的主要原因。

陷阱相对容易制造，而且完全是人造的，这意味着它们可以在不同的实验室中容易地重现，并可以在工业规模上放大。它们的适应性也意味着它们可以帮助科学家创造新的疾病、干细胞和组织发育的实验室研究方法。

适配器目前被用作药物，这意味着它们已经被证明是安全的，并针对临床使用进行了优化。由于TrAP可以利用对人类安全的适配体，因此与从零开始的方法相比，它们可能能够在更短的时间内进入临床。

Almquist博士说：“TrAP提供了一种灵活的方式来主动与伤口进行交流，并在需要的时候和地方提供关键指令。”这种智能康复方法在康复过程的每个阶段都是有用的，并且有可能增加身体受伤的机会。这项技术可以作为伤口修复的指导，随着时间的推移协调不同的细胞一起修复受损组织。"

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