萊斯大學的生物工程師正在制造和測試完全源自脫細胞骨骼肌的可調(diào)電紡支架，以促進受傷骨骼肌的再生。
他們在《科學進展》上的論文顯示了如何制作天然的細胞外基質(zhì)來模仿天然骨骼肌，并指導肌管(骨骼肌的組成部分之一)的排列，生長和分化。生物活性支架是在實驗室中通過靜電紡絲制成的，靜電紡絲是一種高通量的工藝，可以生產(chǎn)單微米級的纖維。
該研究可以減輕估計每年進行450萬例重建手術(shù)來修復平民和人員受傷的負擔。
當前電紡去細胞的肌肉的方法需要共聚物以輔助支架的制造。賴斯進程沒有。
賴斯生物工程師兼首席研究員安東尼奧斯·米科斯說：“主要的創(chuàng)新是能夠制備100%細胞外基質(zhì)的支架。”“這非常重要，因為基質(zhì)包含了對特定組織形成非常重要的所有信號傳導基序。”
支架利用來自脫細胞肌肉的生物活性線索，并通過靜電紡絲提供可調(diào)節(jié)的材料特性，從而創(chuàng)建出一種富含生化信號和高度特異性地形的材料。該材料旨在降解，因為它會被體內(nèi)的新肌肉替代。
實驗表明，當支架未用交聯(lián)劑飽和時，細胞增殖最佳，從而使它們能夠進入支架基質(zhì)內(nèi)的生化線索。
靜電紡絲使研究人員能夠調(diào)節(jié)交聯(lián)密度。他們發(fā)現(xiàn)，中間交聯(lián)可在細胞培養(yǎng)過程中更好地保??持纖維排列。
用于肌肉再生的大多數(shù)脫細胞基質(zhì)來自諸如皮膚或小腸組織的薄膜。賴斯研究生和主要作者莫里·斯莫克說：“但是對于肌肉來說，由于它的厚度更大，更復雜，因此必須將其切成小于臨床所需尺寸的尺寸，并且原始材料的特性會丟失。”“完成時，它與原始材料不一樣。
她說：“在我們的案例中，靜電紡絲是使這種材料變得非?？烧{(diào)諧并且使其與以前一樣的關(guān)鍵。”
米科斯說：“它可以產(chǎn)生高度排列的纖維，與骨骼肌中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)非常相似，并具有促進形成活的肌肉組織所需的所有生化線索。”
米科斯說，使用天然材料而非合成材料很重要，這是另一個原因。他說：“合成材料的存在，特別是降解產(chǎn)物的存在，可能會對最終形成的組織的質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。”
“對于最終的臨床應用，我們可以從適當?shù)膩碓词褂霉趋兰』蚧|(zhì)，因為我們能夠非常有效地去除可能引發(fā)免疫反應的DNA。我們相信這可能適合將其用于人類。 ”
標簽： 肌肉
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