半智能水凝胶帮助骨骼与人体组织重建
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科学家们最近发明了一种能够帮助细胞生长的水凝胶。这种凝胶能够在接近体温的环境下从液态转化为固态,在细胞完成再生之前可以帮助填充骨骼或人体组织中的空隙。
这种水凝胶由美国赖斯大学的研究小组研发。
研究人员表示,这种新型的聚合物是半智能的,它能够支持细胞生长,但在人体组织形成之后就会开始分解。
现有的凝胶聚合物的主要问题在于它们成为固体后便开始分解并向周围区域释放水分,这个排出水分的过程被称为脱水收缩。
据研究的首席作者,赖斯大学的研究生Brendan Watson介绍,如果凝胶转变温度比体温低了一度或者两度,这些聚合物就会慢慢排出水分并收缩到原本的一半或者1/3的大小,从而导致填充受损部位的任务无法完成。
为了解决这个问题,研究人员在凝胶分子中添加了交联剂,据介绍,交联剂的作用是在凝胶硬化之后帮助凝胶稳定,交联剂的稳固作用与凝胶的硬化同时开始,但这些交联只需要半个小时时间就能完成。
Watson告诉我们,化学交联作用是通过磷酸酯键结合的,在例如碱性磷酸酶这类的催化剂作用下会开始分解,而人体的骨骼生长会产生足够让凝胶分解的碱性磷酸酶。
他表示,一旦新骨骼形成,损伤区域的凝胶就会更加快速的降解,为骨骼生长腾出空间。
研究已经发布在了《Biomacromolecules》杂志上,该研究由美国国家卫生研究院、休斯敦墨西哥湾沿岸联盟 (GCC)凯克纳米生物学培训项目以及美国贝勒大学医学院医药科学家培训工程出资赞助。(实习编译:陈鹭榕 审校:邱天华)
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