免疫系統已經進化到能夠通過調節再生血腫 (RH) 來治愈小裂痕和骨折,并且療效顯著;再生血腫是一種豐富而動態的環境,可協調眾多分子和細胞過程以實現完全修復。
近日,諾丁漢大學Alvaro Mata、倫敦瑪麗女王大學Thomas Iskratsch等人介紹了一種生物合作方法,該方法利用內源性分子和自然愈合來設計個性化再生材料。
肽兩親物 (PA) 在凝固過程中與血液成分共同組裝,以設計出一種具有 RH 關鍵成分和結構特性的活體材料。通過利用非選擇性和選擇性 PA-血液相互作用,可以立即對材料進行操作、機械調節和 3D 打印。該材料保持正常的血小板行為,產生并提供持續的生長因子來源,并促進間充質基質細胞、內皮細胞和成纖維細胞的體外生長。
此外,使用個性化自體方法將全血轉化為 PA-血液凝膠植入物,在臨界大小的大鼠顱骨缺損中顯示出骨再生。這項研究為一種超越仿生學的生物合作方法提供了概念驗證,它利用大自然進化而來的治愈機制作為工具,設計出可在使用時輕松形成的可獲取、個性化和再生的生物材料。
參考文獻:
S. Padilla-Lopategui, C. Ligorio, W. Bu, C. Yin, D. Laurenza, C. Redondo, R. Owen, H. Sun, F. R. Rose, T. Iskratsch, A. Mata, Biocooperative Regenerative Materials by Harnessing Blood-Clotting and Peptide Self-Assembly. Adv. Mater. 2024, 2407156.
https://doi.org/10.1002/adma.202407156