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国立大学的研究人员发现了一种使用流变学方法制造生物互穿网络(IPN)水凝胶的方法。水凝胶是交联聚合物的三维网络。但是,当前的水凝胶伤口敷料由生物惰性的合成聚合物制成,并且不会推动宿主的生物学走向伤口愈合。这种治疗方式对于重伤尤为自相矛盾,在重伤中,外源性介质对于再生至关重要。最近,已提出掺入干细胞以赋予具有生物特性的惰性敷料。该细胞具有释放旁分泌伤口愈合因子并分化为多种皮肤细胞类型以替代丢失的组织的能力。为了复制干细胞的天然细胞外基质(ECM)环境的各个方面,研究人员正在转向更具细胞相容性的天然聚合物。
从自然界的资源库采购的结冷胶,是由细菌鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas elodea)分泌的一种胞外多糖,因其FDA GRAS和高产量的生产地位而获得认可。尽管结冷胶在生理条件下容易形成水凝胶,但结冷胶缺乏细胞粘附部分以有效容纳干细胞。这可以通过掺入第二胶原聚合物网络来赋予结冷胶水凝胶具有细胞粘附性来克服。
但是,结冷胶和胶原蛋白具有相反的温度依赖性胶凝机制。新加坡国立大学药学系Rachel EE教授领导的研究小组利用应用流变学开发了一种方法,该方法可以精确控制结冷胶和胶原蛋白之间自然形成的IPN水凝胶的温度。她的团队将吉兰糖胶转变为具有胶原蛋白的生物支架的方法是一项重大改进,可能会导致商业发展。使用IPN水凝胶封装的干细胞能够粘附并在凝胶基质中增殖(见图)。进一步的动物模型实验证明,载有细胞的IPN水凝胶能够促进严重烧伤中的伤口愈合。这项工作受到保护,专利正在申请中。
Ee教授说:“与我们在Roquette的合作伙伴一起,我们致力于挖掘用于生物医学用途的多种植物性材料。我们的工作是学术界和工业界如何汇集资源以进行有意义的发现的令人振奋的例子。”
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