在生物材料領(lǐng)域，流行的一種材料是天然存在的礦物黏土。黏土已成為醫(yī)療產(chǎn)品的理想添加劑，沒有任何負面影響。黏土具有分層結(jié)構(gòu)，且表面帶負電荷。將水凝膠插入黏土層，形成的具有更多孔結(jié)構(gòu)的黏土增強水凝膠，可更好地促進骨形成。
近日，據(jù)《自然·通信》最新報道，美國加州大學(xué)洛杉磯分校開發(fā)的一種新型多孔水凝膠，能誘導(dǎo)天然存在的干細胞的遷移，有效促進組織修復(fù)和再生。小鼠模型實驗顯示，這種水凝膠可更好地促進骨愈合。
水凝膠是由聚合物鏈接成3D網(wǎng)絡(luò)組成的生物材料。由于這種網(wǎng)絡(luò)吸水能力強，而且與活性組織的結(jié)構(gòu)相似性，可用于將細胞輸送到缺陷區(qū)域以再生缺損的組織。然而，水凝膠的小孔徑限制了移植細胞的存活、擴張和新組織的形成，使其不太適合組織再生。
研究人員將黏土增強水凝膠注入顱骨缺損的小鼠模型。6周后，他們發(fā)現(xiàn)該模型通過其自身發(fā)生的干細胞遷移和生長，顯示出明顯的骨愈合。
研究人員表示，這項研究將促進開發(fā)具有高孔隙度的下一代水凝膠系統(tǒng)，并大大改善目前的骨移植材料。這種納米復(fù)合水凝膠系統(tǒng)將在藥物輸送、細胞載體和組織工程等方面具有潛在應(yīng)用價值。利用水凝膠將活細胞和生物活性分子制成組合制劑，有望成為治療人體不健康或受損區(qū)域的非侵入性優(yōu)選方案。
黏土礦物水凝膠，盡管聽起來不像是能用到人體上的材料，但實際上，水凝膠具有一些與人體組織相似的性能，并具備良好的生物相容性，因此才在組織工程領(lǐng)域備受重視。科學(xué)家現(xiàn)在將其作為一種促進骨再生、骨愈合的材料，就是要讓水凝膠具備一種良好的力學(xué)強度，用于替代原來的自體骨骼。這種強度、韌性和生理穩(wěn)定性兼具的優(yōu)勢，也為未來醫(yī)學(xué)界重建和再生人體關(guān)鍵承重組織，提供了廣泛的可能性。
參考來源：科技日報
時間：2019年3-5日，地點：江蘇 昆山
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