大阪——最近的技術(shù)創(chuàng)新允許在室溫和環(huán)境大氣中在所謂的非熱大氣壓等離子體 (NTAPP) 中產(chǎn)生等離子體，這讓科學(xué)家有機(jī)會(huì)應(yīng)用這種“第四種方法”的治療特性。物質(zhì)狀態(tài)”到骨再生。
在PLOS ONE 上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，大阪城市大學(xué)醫(yī)學(xué)研究生院和工程研究生院的研究人員在動(dòng)物骨缺損模型中使用鉛筆型 NTAPP 發(fā)現(xiàn)了 NTAPP 在骨折愈合方面的有用性。
“NTAPP 被認(rèn)為是一種新的治療方法，”第一作者 Akiyoshi Shimatani 說(shuō)，“因?yàn)樗驯蛔C明在應(yīng)用足夠低的水平時(shí)會(huì)加速細(xì)胞生長(zhǎng)。”研究人員表示，在環(huán)境大氣中，它可以產(chǎn)生高活性氧和氮物質(zhì) (RONS)，這些物質(zhì)可以直接暴露于細(xì)胞和組織等生物目標(biāo)。
間接治療顯示了血漿在支持產(chǎn)生活性氧的干細(xì)胞和誘導(dǎo)成骨分化和骨形成方面的潛在優(yōu)勢(shì)，然而，正如該團(tuán)隊(duì)指出的那樣，沒(méi)有關(guān)于直接使用 NTAPP 進(jìn)行骨折治療的報(bào)道。“直接接觸 NTAPP 是這項(xiàng)研究的關(guān)鍵部分”，OCU 工程研究生院教授兼該研究顧問(wèn) Jun-Seok Oh 說(shuō)，“它需要一種專門設(shè)計(jì)用于生成 RONS 并將其輸送到骨骼區(qū)域的設(shè)備。缺陷'有效'。”
該研究小組開(kāi)發(fā)了一種鉛筆型等離子設(shè)備，可以有效地產(chǎn)生 RONS 并將其輸送到具有完善的嚴(yán)重骨缺損的動(dòng)物模型，使該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)ふ易罴训恼丈錀l件。將使用 NTAPP 照射 5、10 和 15 分鐘的組與未給予血漿的對(duì)照組進(jìn)行比較，8 周時(shí)的顯微 CT 圖像顯示，10 分鐘的治療時(shí)間是最成功的骨再生，骨體積是其 1.51 倍對(duì)照組。
“然而，顯微 CT 圖像無(wú)法確定骨缺損是否被新骨、組織或兩者填充，”醫(yī)學(xué)研究生院副教授、該研究的支持作者 Hiromitsu Toyoda 說(shuō)。因此，該團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了組織學(xué)分析，并確認(rèn)“血漿治療組中的骨缺損充滿了新骨，并且沒(méi)有在對(duì)照組中觀察到的纖維組織和間隙等夾雜物”，教授繼續(xù)說(shuō)道。
與其他形式的治療一樣，血漿的生物效應(yīng)取決于遞送到靶標(biāo)的治療劑量。雖然需要未來(lái)的研究來(lái)闡明為什么該研究在 10 分鐘的治療期間看到最多的骨再生，但可以理解的是，表面潤(rùn)濕性促進(jìn)了更大的細(xì)胞擴(kuò)散和對(duì)生物材料和植入物的粘附。“我們想知道在我們看到強(qiáng)大的新骨生成的地方是否發(fā)生了類似的事情。”醫(yī)學(xué)研究生院教授兼該研究的顧問(wèn) Hiroaki Nakamura 說(shuō)，“我們發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，等離子處理組的骨表面在統(tǒng)計(jì)學(xué)上明顯更具親水性。”
雖然在治療劑量方面仍有許多需要探索和了解的地方，但有史以來(lái)第一次，將室溫、大氣等離子體直接應(yīng)用于活體已經(jīng)看到了積極的結(jié)果。研究團(tuán)隊(duì)希望他們開(kāi)發(fā)的等離子設(shè)備能夠成為手術(shù)中使用的東西，將NTAPP的骨再生效果帶到各個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域。
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