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骨组织再生的研究人员认为他们在解决因外伤、疾病或骨质疏松等问题上已经取得了重大的突破。
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来自基尔大学( Keele University) 和诺丁汉医科大学(Nottingham University)的研究人员发现,磁性纳米粒子包覆的靶蛋白可以刺激干细胞促进骨的再生。研究人员可将细胞直接置于损伤区,远程控制纳米粒子产生机械力并通过阶段释放生长刺激蛋白来维持再生过程。
目前修复骨骼的方法不是通过其自愈而是通过移植病人的骨骼。不幸的是,这是一个痛苦的侵入性操作,当需要修复的面积太大或患者患有骨骼疾病时,就缺乏足够的健康骨来移植。
为此,通过注射干细胞刺激新骨的生长成为医学研究人员非常感兴趣的领域。研究已经取得了很大的进展,但主要的障碍是找到一种合适的方法来刺激的干细胞分化,使它们成为骨组织且数量足够大,可以有效地治疗患者。
James Henstock博士发起了生物技术和生物科学研究理事会(BBSRC)资助的这项研究,与Alicia El Haj教授、来自基尔大学医学科学技术研究院的同事、以及Kevin Shakesheff博士,来自诺丁汉大学医药学院( University of Nottingham's School of Pharmacy)共同完成。
James Henstock博士说:“注射疗法在再生医学领域表现出极大的潜力,开辟了一条微创路线,可将用于治疗的干细胞、药物载体与生物材料直接作用于病灶部位。”
“在研究中,我们将靶蛋白用磁性纳米粒子包覆,通过外部磁场进行远程控制的模拟练习。我们希望了解如何影响注射的干细胞及其恢复功能性骨的能力。”
研究人员测试使用了两种模型:鸡胚股骨和组织工程学胶原蛋白凝胶。在这两种情况下的结果表明在骨形成和骨密度增加的同时,对结构或周围组织并不造成任何机械应力。
“这项研究提供了一种适合的机制线索,即控制释放生长因子与注射细胞疗法结合对促进骨骼的生长有显著的影响。这也可能促进组织工程学成果应用于转化医学。”Henstock博士说。