物理科技生物学-PHYICA

协作塑造细胞外囊泡滞留策略

化学 2023-05-12 11:27:33

作者Sara Vaccar,卡内基梅隆大学生物医学工程系 信用:CC0公共领域 本着合作精神利用独特的专业知识是卡内基梅隆大学的成功公式之一

在过去的三年里,菲尔·坎贝尔和(查理)任合作进行了与细胞外囊泡空间控制相关的研究

他们的努力产生了一种新的策略,能够实现长期的EV空间保留,这是实现未来组织工程和再生医学应用的关键变量

生物医学工程研究教授坎贝尔解释说:“电动汽车可以被认为是通用的传播者——不仅在身体中,而且在所有生物中。”

“它们天然存在,具有生物相容性,可用于在纳米水平上传递细胞间的信息

" 研究表明,基于EV的疗法不太可能引发不良免疫反应,并且不会像基于活细胞的疗法那样带来后勤和监管方面的问题

然而,尽管潜力巨大,但以自然形式投放的电动车通常易于快速清除,并且通常缺乏受控的定向投放

在一些应用中,需要重复延长给药时间,这对总体效果和功效都提出了挑战

“我们的工作源于一个非常简单的问题,”生物医学工程助理教授任说

“控制电动汽车的生物功能有很多方面,但如果我们能留住电动汽车,我们能做些什么吗?推进研究的最好方法之一是与其他有不同专业知识的教师交流

我们从我的实验室获得了化学方面和工具,并将它们与Phil实验室开发的电动汽车平台相结合,以展示创新的新技术

" 在最近发表在Biomaterials上的研究中,该小组描述了一种将间充质干细胞(MSC)衍生的ev固定在胶原水凝胶中的方法,以增加血管生成或新血管的形成,这是大多数修复和再生应用的关键步骤

实际上,患有血管疾病(全身动脉硬化)的糖尿病患者可以从这些促血管生成生物材料中受益

为了实现这一目标,研究人员在电动汽车的外表面加入了选择性化学标签,这不会影响其形态或功能特性

通过这种化学标签,EVs可以有效地扎根于水凝胶植入物中,并引起更强的宿主细胞浸润

在这项研究中,血管生成和免疫调节反应比使用传统的非固定EVs所需的高10倍

“简而言之,我们现在有能力做的是在空间上控制我们放置电动汽车的位置,并使它们保持在受控的条件下,”坎贝尔总结道

“我们在这篇论文中特别关注促进血管生成,但更广泛的是,这项技术可能会增加伤口愈合和其他再生和修复疗法的治疗应用

" 将这种EV平台应用于骨组织工程以替代钛的努力也正在进行中

该小组正在设计支架并探索功能化,以克服当前钛植入体内后再生能力有限的挑战

“我们希望能够设计一种方法,将非生物材料,如金属植入物,与这种载有EV的水凝胶一起注入,这可以鼓励身体在身体各部分之间接受外来植入物,”任说

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