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支架如同蓋房子用的鋼筋。可以蓋房子也能修復傷口嗎?

支架如同蓋房子用的鋼筋。可以蓋房子也能修復傷口嗎? Credit: mugley@Flickr CC BY-SA 2.0

「支架」的概念

如果你一直有在追蹤生醫人網摘的報導,或者注意各式生醫產品的發明,不難發現支架(scaffold)概念的應用,從3D生物列印膝蓋軟骨治療糖尿病的移植細胞3D癌症疫苗組織再生血管,都離不開一個想法,就是先對目標物建立一個支架,然後讓細胞或組織在其內作用,好比我們蓋房子灌水泥,先架上鋼筋和板模,然後將水泥填滿。然而,開發支架,牽涉到很多變數,像是材料、結構,還有生物免疫反應的連動。今天要介紹一個也是支架概念,用來加速傷口癒合的發明。

水凝膠支架,加速傷口癒合

美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)研究員開發了新式材料,它是一種可注入人體的水凝膠(hydrogel),能加速皮膚上的傷口癒合。這種材料能夠在注入後快速建立一個支架,讓新組織沾附上,然後朝這個支架內的空洞生長。現在臨床上治療傷口,多需要保濕,因為濕的傷口較乾的復原的快,所以可能局部使用水凝膠批覆或者利用乳膏來填注傷口,好向路面不平的坑洞,用瀝青填滿一樣。可惜現有的這些填入物,都沒辦法提供一個支架的結構,讓新的組織延著生長,因此生長速度慢且新組織較為脆弱。UCLA開發的這個材料,以注射的方式,合併特製的化學材料和微流體製作的均質圓球組成塊狀物,每一個大約只有一根頭髮的寬度。成品會像是在顯微結構,有很多的合成聚合物小圓球以表面互相連接在一起,稱作「microporous annealed particles(MAP) gel」(MAP gel),用來填滿傷口。新的組織會快速延著這個支架的空洞生長,當這些圓球分解,就會剩下新生成的組織,然後繼續生長到將傷口修復。

以結構吸引細胞生長

MAP gel發明的聰明點,在於沒有任何生長因子的加入,這個結構能吸引細胞移向它生長,只有細胞黏合胜肽(cell adhensive peptide),讓細胞抓住水凝膠,沒有其它添加物。活體生物實驗研究發現,使用MAP gel在48小時內有明顯的組織再生現象,且在五天內都較傳統治療方法有更好的傷口癒合。

這樣的發明,不但用於一般的傷口癒合,也很有希望應用在慢性傷口上,像是糖尿病傷口,或者大範圍的燒燙傷,甚至戰場和急診室。

還記得其他”止血”的發明嗎?如果能先止血,在加上快速傷口癒合,那是不是能成為保健箱裡的基本配備呢?

文章參考:UCLA
影片來源:uclabroadcaststudio
圖片來源:mugley@Flickr  CC BY-SA 2.0
原文參考:Nature Materials


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。