只要有足够的时间和精力，身体就会痊愈，但当医生或工程师进行干预时，这些过程并不总是按计划进行，因为控制和促进愈合过程的化学物质缺失了。现在，一个国际工程师团队正在对骨骼和两种生长因子编码基因进行生物打印，这些基因有助于整合细胞并治愈大鼠颅骨中的缺陷。
“生长因子对细胞生长至关重要，”工程科学与力学副教授 Ibrahim T. Ozbolat 说。“我们使用两种不同的基因编码两种不同的生长因子。这些生长因子帮助干细胞迁移到缺损区域，然后帮助祖细胞转化为骨骼。”
研究人员使用了编码 PDGF-B 的基因，血小板衍生的生长因子，促进细胞繁殖和迁移，以及编码 BMP-2 的基因，骨形态发生蛋白，促进骨再生。他们使用生物打印技术传递了这两个基因。
研究人员在《生物材料》杂志上说：“我们使用基因激活基质中质粒的受控共同递送释放来促进骨修复。”
Ozbolat 和他的团队将蛋白质的 DNA 嵌入到质粒中——可以传输遗传信息的环状 DNA 环。一旦 DNA 进入祖细胞，它就会开始产生适当的蛋白质以促进骨骼生长。
这两个基因在手术过程中被打印到大鼠头骨上的一个洞上，使用的设备与喷墨打印机非常相似。创建混合物以在 10 天内释放大量 PDGF-B 编码基因，并在 5 周内持续释放 BMP-2 编码基因。
接受具有 BMP-2 编码基因控制释放的生物打印基因的大鼠在六周内看到约 40% 的骨组织生成和 90% 的骨覆盖率，而具有相同缺陷的大鼠则为 10% 的新骨组织和 25% 的骨覆盖率，但没有治疗。
“这种方法比简单地丢弃生长因子要好，”Ozbolat 说。“如果我们这样做，蛋白质的数量是有限的，但如果我们使用基因疗法，细胞会继续产生必要的生长因子。”
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