新材料可促进伤口愈合

帝国研究人员开发了一种新的生物激发材料，可以与周围组织相互作用，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，支架状植入物可以用于修复骨折的骨头。然而，组织修复的过程会随着时间的推移而改变，因此科学家们正在寻找在愈合过程中与组织相互作用的生物材料。

“从海洋海绵到人类的生物利用细胞运动来激活治疗。我们的方法是模仿这一点，利用伤口中不同的细胞类型来促进愈合。”-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本阿尔奎斯特博士和他的团队创造了一种新分子，可以改变传统材料和人体工作方式。他们的方法被称为牵引激活有效载荷(TrAP)，它可以使材料与身体的自然修复系统对话，以促进愈合。

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治疗损伤的方式。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，这种材料可以主动与组织相互作用，促进愈合。”

研究结果发表在《先进材料》杂志上。

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”，就像一只在网上导航的蜘蛛。当它们移动时，它们会拉动支架，从而激活隐藏的愈合蛋白，并开始修复受伤的组织。

这项研究的研究人员设计了一种方法来复制这种自然愈合方法。他们将DNA片段折叠成一种叫做适体的三维形状，并将其附着在蛋白质上。然后，他们将可定制的“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，这可能会增加身体恢复的机会，在许多不同类型的伤口中都有深远的用途。”-生物工程系的本阿尔奎斯特博士。

在实验室测试其技术时，他们发现细胞在爬行通过胶原蛋白支架时会被TrAP吸引。拉动TrAP像鞋带一样展开，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”，他们可以改变哪些类型的细胞可以被抓住和拉动，这样他们就可以根据特定时间存在的细胞，定制TrAP来释放特定的治疗蛋白。通过这种方式，TrAP产生的材料可以在伤口修复过程中，在合适的时间与合适类型的细胞智能地相互作用。

这是科学家首次在人工材料中使用不同的细胞类型来激活愈合蛋白。这项技术模仿了自然界中发现的治疗方法。阿尔奎斯特博士说：“从海洋海绵到人类的所有生物都利用细胞运动来激活治疗。我们的方法是模仿这一点，在伤口中使用不同的细胞品种来促进愈合。”

从实验室到人类

这种方法适用于不同的细胞类型，因此可以用于多种损伤，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，但无法治愈的伤口患者也迫切需要新技术，如糖尿病足溃疡，这是非创伤性截肢的主要原因。

TrAP相对容易创建，并且完全是人工的，这意味着它们可以在不同的实验室中轻松地重新创建，并在工业规模上扩大规模。它们的适应性也意味着它们可以帮助科学家创造新的方法，用于疾病、干细胞和组织发育的实验室研究。

适体目前被用作药物，这意味着它们已被证明是安全的，并针对临床应用进行了优化。因为TrAP可以使用对人类安全的适体，它们可能能够在比从零开始的方法更短的时间内进入诊所。

Almquist博士说：“TrAP提供了一种灵活的方式来主动与伤口沟通，并在需要的时候和地点提供关键的指示。这种智能康复方法在康复过程的每个阶段都很有用，可能会增加身体受伤的几率。这项技术可以作为伤口修复的指南，随着时间的推移，协调不同的细胞一起修复受损的组织。”

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