物理科技生物学-PHYICA

一种有前途的重建骨组织的新方法

纳米技术 2022-09-02 23:58:08

加拿大光源公司Greg Basky 陈一文,球队的断头台,和玛尔塔·塞鲁蒂

鸣谢:加拿大光源 在过去的30年里,科学界一直致力于开发一种人造骨替代物来修复患病或受损的骨骼

麦吉尔大学的研究人员在萨斯喀彻温大学使用加拿大光源(CLS)提出了一种生长合成骨组织的新方法

快速发展的骨组织工程领域专注于在实验室中在称为支架的材料上培养骨细胞,然后将这些结构转移到人体内以修复骨损伤

就像它模拟的骨骼一样,支架需要一个由大小孔隙组成的互联网络,使细胞和营养物质能够扩散,并帮助生成新的骨组织

麦吉尔团队有希望的过程是通过修改一种叫做氧化石墨烯的材料的内部结构,使其更有利于骨组织的再生

氧化石墨烯是一种超薄、超强的化合物,越来越多地用于电子、光学、化学、储能和生物领域

其独特的性质之一是,当干细胞被置于其上时,它们往往会转化为称为成骨细胞的骨生成细胞

这个多学科小组由来自麦吉尔大学采矿和材料工程系、电气工程系和牙科系的研究人员组成,他们发现,向氧化石墨烯中添加一种油和水的乳液,然后在两种不同的温度下冷冻,可以在整个材料中产生两种不同大小的孔

Marta Cerruti教授说,当他们用来自小鼠骨髓的干细胞“播种”现在多孔的支架时,细胞在孔隙网络中繁殖和扩散,这是一个有希望的迹象,表明这种新方法最终可以用于再生人类的骨组织

“我们展示了支架是完全生物相容的,当你把它们放在那里时,细胞是快乐的,它们能够穿透整个支架并在整个支架上定居,”她说

研究人员使用CLS的BMIT-BM光束线来可视化支架内部不同大小的孔隙以及细胞的生长和扩散

首席研究员陈一文博士

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在Cerruti手下工作的学生说,如果没有同步加速器,他们的工作是不可能的,因为氧化石墨烯的低密度意味着它只能吸收非常少量的光

“据我们所知,这是人们第一次使用同步加速器来观察氧化石墨烯支架的结构,”陈说

虽然这种新方法的广泛临床应用可能还需要很多年,但Cerruti认为他们的工作可以让其他研究人员更多地了解干细胞如何转化为骨细胞

“也许这将导致对骨骼生物学的更好理解,否则我们将无法理解,”她说

“也许在短期内,我们可以利用实验室的方法来更好地了解骨骼,也许还可以开发新的药物

" 这项研究发表在《碳》杂志上

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