罗文大学的一组研究人员开发了一种突破性的可注射生物材料,可显著改善脊髓损伤后的恢复效果。这项研究最近发表在《生物材料》(Biomaterials)杂志上,介绍了一种多功能水凝胶系统,旨在应对阻碍中枢神经系统再生的复杂生物环境。
由路易斯·S·帕奥内(Louis S. Paone)和彼得·A·加利(Peter A. Galie)博士领导的研究团队,在亨利·M·罗文工程学院(Henry M. Rowan College of Engineering)的生物医学工程系开展了这项研究。他们提出了一种新型脊髓修复方法,通过将多种治疗剂结合到一个单一的、可注射平台中实现。该创新的核心是透明质酸(Hyaluronic Acid, HA),这是一种天然存在于体内的分子,团队将其设计为生物活性化合物的纳米载体。这种材料随后被嵌入一种温度敏感的凝胶中,该凝胶在注射后会固化,从而能够以微创方式直接递送到损伤部位。
研究人员对该材料进行了改良,使其携带两种关键成分:一种能阻断导致瘢痕形成的蛋白质,另一种则帮助引导神经细胞朝正确的方向生长。这些成分共同包含在一个对体温敏感的凝胶中,便于注射且侵入性更小。
通过同时靶向瘢痕形成以及阻止受损神经纤维再生的过程,该系统旨在为神经再生创造更有利的环境。
在实验室测试和动物研究中,这种凝胶显示出了令人鼓舞的结果。它不仅以稳定的速度释放其愈合成分,还帮助神经纤维和支持细胞迁移到受损区域。几周后,治疗便显示出神经连接改善的迹象。
目前临床使用的标准方法只能将单一药物递送到损伤部位。加利博士表示,这些结果令人兴奋,因为新材料是一个模块化平台,允许研究人员结合任何类型的治疗剂,无论是小分子药物、单克隆抗体还是肽。
“你可以用你拥有的任何分子工具箱,以任何方式添加或装饰这种材料,”加利说。“我们希望创建一种机制,将多种治疗剂递送到损伤部位,以应对阻止恢复的复杂环境。”
他们的概念验证研究是与德雷塞尔大学医学院(Drexel University College of Medicine)的科学家合作进行的,包括伊扎克·费舍尔(Itzhak Fischer)博士、应进(Ying Jin)博士以及朱利安·布维尔(Julien Bouyer)。他们贡献了神经科学方面的专业知识,并帮助在动物模型中测试了凝胶。
这项研究部分得到了美国国家科学基金会(National Science Foundation)的支持,代表了中枢神经系统损伤联合疗法开发的重要一步。尽管在该疗法可用于人体试验之前还需要进行更多的研究,但这些结果无疑是一个令人振奋的进步。团队希望这种通过一次简单注射递送多种愈合剂的方法最终能为脊髓损伤患者带来更好的恢复选择。
(全文结束)


