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能够控制细胞免疫反应的再生医学新材料

发布时间:2019/11/04 新闻 浏览次数:532

 
IQ-1抑制剂并抑制免疫细胞的炎症反应。图片来源:托木斯克工业大学托木斯克工业大学的科学家与美国蒙大纳大学联合提出了一种有前途的新型再生医学材料,用于修复受损的组织和血管。这是一种3-D支架,由可生物降解的材料制成,并填充有特殊的抑制剂,这些抑制剂也在TPU处获得。他们从字面上关闭了负责炎症反应的酶的工作,这些酶在免疫细胞中响应外部刺激而发生。在这种情况下,这种刺激物是再生材料。
根据科学家的说法,与现有技术相比,该解决方案是控制免疫反应的一种更简单的方法。研究结果发表在ACS生物材料科学与工程杂志上。
“如今,研究人员只有很少的调节免疫反应的工具。可以使用蛋白质,但是很难。可以使用能够杀死免疫细胞但对其他细胞有害的化合物。
我们采取了不同的方法,并建议使用直接置于材料本身中的抑制剂来恢复破坏,”该文章的作者兼等离子混合系统实验室的工程师Ksenia Stankevich说。
支架是在不同方向上交织在一起的细聚合物纤维的3D框架。在再生医学中,它们用于骨骼和软组织受伤的情况。它们被放置在受损区域,新组织通过支架再生并充满受伤区域。
TPU和蒙大拿大学使用了可生物降解的聚己内酯聚合物作为其支架。与替代产品相比,它使产品更灵活,更实惠。聚己内酯制成的支架是使用静电纺丝的方法制成的,在电场作用下,由聚合物溶液生产出最细的纤维。在获得支架的阶段,我们将抑制剂引入聚合物结构中。这是两种化合物-IQ-1(全名-11H-茚并[1,2-b]喹喔啉-11-肟)和IQ-1E(全名-11H-茚并[1,2-b]喹喔啉-11 -在O-(O-乙基羧甲基)肟上)。
支架结构。图片来源:Tomsk Polytechnic University“抑制剂抑制或减缓生理和物理化学过程。它们影响酶。为此,酶和抑制剂必须像锁和钥匙一样配合在一起。是引起炎症过程的一组酶之一是JNK集团。” Ksenia Stankevich解释说。
“我们早先获得了有希望的新型抑制剂,显示出在抑制这些酶(例如IQ-1和IQ-1E)功能方面的高生物活性。我们的支架在使用特定抑制剂方面有所不同,而且事实上我们可以从特定的抑制剂中释放它们。这种材料逐渐变质,并具有长效作用。这主要是由于聚合物逐渐自然降解所致。此外,它还降解为可生物相容的6-羟基己酸,可被人体回收。”
细胞的免疫反应是一系列生化过程。在这种情况下,JNK酶是链中的链接。抑制剂与酶结合并阻止其工作。因此,在抑制一个链接时,我们关闭了整个后续反应链。
“在本文中,我们介绍了从人体血液和细胞系中分离出来的免疫细胞的研究结果。将来,我们将寻找体内研究的机会。最终,我们的支架可用于修复软组织和组织的损伤。聚己内酯具有所有合适的机械性能。例如,它可以减少心脏病发作和中风后的不良后果。”
“发达国家已经将各种材料制成的脚手架用于医学实践,但是谈论它们的广泛应用还为时过早。然而,这只是时间问题,这就是为什么科学家们继续寻找最有效的材料和原因。具有生物活性的化合物。”

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