諾丁漢大學通過血液的再生能力開發3D打印醫療植入物

科學家們開發了一種具有骨組織修復能力的血液衍生生物材料。這項研究為開發個性化再生血液產品鋪平了道路，有望成為治療各種損傷和疾病的高效療法。

2024年11月18日，南極熊獲悉，諾丁漢大學藥學院和化學與環境工程系的研究人員在《先進材料》期刊上發表了一項突破性研究，他們成功開發出一種創新的自組裝方法，將合成肽與患者血液結合，創造出一種能夠增強組織再生過程的活性材料。這一方法不僅模仿了人體內自然愈合過程中的關鍵機制，還通過3D打印技術的應用，為精準醫療和再生醫學領域帶來了新的可能性。

利用自身血液再生能力3D打印醫療植入物

研究團隊由生物醫學工程與生物材料教授Alvaro Mata領導，他們專注于身體組織的自然再生能力，尤其是血液在初始愈合階段形成再生血腫（RH）的作用。RH是一個富含關鍵細胞、大分子和調節再生因子的動態微環境。

為了模擬并增強這種微環境，研究人員開發了一種自組裝技術，通過將合成肽與全血混合，創造出具有特定結構和功能的再生材料。這些材料不僅保留了RH的自然功能，如正常的血小板行為、生長因子的產生，還能夠有效募集對愈合至關重要的細胞。

通過采用3D打印技術，這些再生材料可以被精確地組裝和操作，以適應不同類型的組織損傷。研究團隊展示了使用這種方法成功修復動物模型骨骼的潛力。

Mata教授評解釋說：“科學家們長期以來一直試圖通過合成方法重建自然再生環境，但這一過程的固有復雜性使得這一任務充滿挑戰。我們的研究采取了一種與生物學合作的新方法，而不是試圖完全重建它。”

他補充道：“通過利用和增強自然愈合過程中的機制，我們開創了一種生物合作方法，為再生材料的開發提供了新的機遇。簡而言之，我們的方法旨在將我們與生俱來的再生能力轉化為設計再生材料的制造步驟。”

諾丁漢大學工程學院的Cosimo Ligorio博士參與了這項研究，并評論說：“將人體血液輕松且安全地轉化為高度再生的植入物，這一前景確實令人興奮。血液作為資源成本低，并且可便捷地從患者體內大量采集，為個性化醫療植入物的開發提供了經濟高效的途徑。”

研究人員的目標是開發一套在臨床環境中易于獲取且便于使用的工具包，以便快速且安全地將患者的血液轉化為豐富、易于獲得且可定制的再生植入物。

來源：南極熊