突破性生物材料從內(nèi)到外“療傷”，對心臟病、外傷性腦損傷具應用價值

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該生物材料基于加州大學圣地亞哥分校開發(fā)的水凝膠。圖片來源：大衛(wèi)?貝洛特/加州大學圣地亞哥分校

美國加州大學圣地亞哥分校研究人員開發(fā)了一種可靜脈內(nèi)注射的新型生物材料，可減少組織炎癥并促進細胞和組織修復。該生物材料經(jīng)測試證明可有效治療嚙齒動物和大型動物模型中心臟病發(fā)作引起的組織損傷。研究人員還在嚙齒動物模型中證明，該生物材料或?qū)?chuàng)傷性腦損傷和肺動脈高壓患者有益。研究成果近日發(fā)表在《自然·生物醫(yī)學工程》雜志上。

心臟病發(fā)作后，會形成疤痕組織，從而削弱肌肉功能，并可能導致充血性心力衰竭。研究團隊希望開發(fā)一種可在心臟病發(fā)作后立即實施的治療方法。這意味著開發(fā)一種生物材料，可與其他治療方法(如血管成形術或支架)同時注入心臟血管，或靜脈注射。這種新型生物材料的優(yōu)點之一是均勻分布在整個受損組織中。相比之下，通過導管注射的水凝膠保留在特定位置且不會散開。

研究人員從水凝膠開始著手，該水凝膠被證明與血液注射相容。但是水凝膠中的粒徑太大，無法用于滲漏的血管。于是，研究人員將水凝膠的液體前體通過離心機篩出更大的顆粒，只保留納米尺寸的顆粒。在冷凍干燥之前，將所得材料進行透析和無菌過濾。將無菌水添加到最終粉末中會產(chǎn)生一種生物材料，這種材料可通過靜脈輸注到心臟的冠狀動脈中。

研究人員在心臟病發(fā)作的嚙齒動物模型上測試了這種生物材料。生物材料與心臟病發(fā)作后血管內(nèi)皮細胞結合，縮小間隙并加速血管愈合，從而減少炎癥。研究人員還在心臟病發(fā)作的豬模型中進行測試，結果相似。研究團隊正計劃申請美國食品藥品監(jiān)督管理局的授權，對這種新型生物材料在心臟病方面的應用展開人體研究。人體臨床試驗或?qū)⒃谝粌赡陜?nèi)開始。

總編輯圈點

一直以來，人們并無確定的治療方法去修復由心臟病發(fā)作造成的心臟組織損傷。而本文中研究的亮點，就在于成功驗證了一種新材料能在大型動物模型中減少炎癥、促進愈合的假設。這種生物材料擅長從內(nèi)到外治療受損組織，屬于再生工程的一種新方法。如果臨床試驗順利，其終將幫助到大量被痛苦慢性病折磨的人類患者。

關鍵詞： 生物材料 研究人員 治療方法 嚙齒動物 加州大學圣地亞哥