據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)26日報道,英國倫敦國王學(xué)院科學(xué)家在動物模型中測試了羊毛角蛋白,證明這種材料能支持活體骨再生,生成的骨組織比當(dāng)前金標(biāo)準(zhǔn)更接近天然健康骨骼。這項進展表明,羊毛有望成為現(xiàn)有骨修復(fù)材料的有效且可持續(xù)的替代品。
羊毛中有一種天然結(jié)構(gòu)蛋白——角蛋白。最新測試顯示,它能引導(dǎo)受損區(qū)域長出新骨。這是科學(xué)家首次展示羊毛基材料如何在活動物體內(nèi)成功修復(fù)骨骼。除了展現(xiàn)出修復(fù)性能,這種材料還具有可持續(xù)優(yōu)勢:羊毛是天然衍生物,因而是一種可再生、可擴展的資源。
數(shù)十年來,膠原蛋白一直是許多再生醫(yī)學(xué)和牙科應(yīng)用里公認的金標(biāo)準(zhǔn)支架。它扮演著保護屏障的角色,能阻止軟組織干擾愈合,同時允許骨骼再生。然而,膠原蛋白的美中不足之處在于,它較為脆弱,降解過快,在修復(fù)需要承重或抵抗外力的骨骼時可能成為短板。此外,它的提取過程復(fù)雜且成本高昂。
因此,從研究角度看,這項最新進展是一座重要里程碑。它將角蛋白定位為一種潛在的新型再生生物材料,有望改變長久以來對膠原蛋白的依賴。
團隊用從羊毛中提取的角蛋白制成膜,并加以化學(xué)處理,構(gòu)筑出穩(wěn)定耐用的支架。他們首先在人類骨細胞上測試了這種膜,結(jié)果顯示細胞能在其上旺盛生長,并清晰呈現(xiàn)健康成骨的跡象。隨后,他們將膜植入顱骨缺損過大而無法自愈的大鼠體內(nèi)。數(shù)周內(nèi),他們持續(xù)監(jiān)測角蛋白膜如何支持缺損區(qū)的新骨生長。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),盡管膠原膜生成了更多骨量,但角蛋白支架催生的骨骼組織更有序、結(jié)構(gòu)更安全、纖維排列更整齊,與天然健康骨骼極為相似。這些膜還能與周圍組織順利整合,并在整個愈合過程中保持穩(wěn)定。這兩點都是實際臨床應(yīng)用中不可或缺的品質(zhì)。
團隊強調(diào),他們已在動物模型中驗證了這項技術(shù)的有效性,使其遠不止于一個早期的材料概念。這意味著角蛋白能在活體生物系統(tǒng)中支持骨再生,將該技術(shù)向真正的患者應(yīng)用推進了一大步。
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