Hydrożel na bazie peptydów jest obiecujący w naprawie tkanek i narządów
Ostatnia recenzja: 14.06.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Łącząc precyzję biomedyczną i inżynierię inspirowaną naturą, zespół kierowany przez Uniwersytet w Ottawie stworzył galaretowaty materiał, który wykazuje ogromny potencjał szybkiej naprawy szerokiego zakresu uszkodzonych narządów i tkanek w ludzkim ciele.
Przełomowe badania prowadzone przez dr Emilio I. Alarcona, profesora nadzwyczajnego na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu w Ottawie, mogą w przyszłości wpłynąć na życie milionów ludzi dzięki hydrożelom peptydowym, które mogą zamykać rany skórne i dostarczać leki uszkodzonemu sercu mięśni i naprawić uszkodzony mięsień sercowy. Rogówka.„Wykorzystujemy peptydy do tworzenia rozwiązań terapeutycznych. Zespół czerpie inspirację z natury, aby opracować proste rozwiązania w zakresie zamykania ran i naprawy tkanek” – mówi dr Alarcon, naukowiec i dyrektor grupy BioEngineering and Therapeutic Solutions (BEaTS) w Instytucie Serca Uniwersytetu w Ottawie, którego pionierskie badania obejmują opracowywanie nowych materiałów posiadających zdolność regeneracji tkanek.
Peptydy to cząsteczki występujące w organizmach żywych, a hydrożele to materiały wodne o galaretowatej konsystencji, które okazały się przydatne do celów terapeutycznych.
Podejście zastosowane w badaniu opublikowanym w Advanced Functional Materials i przeprowadzonym wspólnie z dr Erikiem Suuronenem i dr Markiem Ruelem jest wyjątkowe. Większość hydrożeli badanych w inżynierii tkankowej to materiały pochodzenia zwierzęcego i białka, ale biomateriał stworzony przez współpracujący zespół jest wzmocniony zmodyfikowanymi peptydami. Dzięki temu ma większe zastosowanie w praktyce klinicznej.
Dr. Ruel, profesor na Wydziale Medycyny Komórkowej i Molekularnej na Wydziale Lekarskim Uniwersytetu w Ottawie i kierownik badań na Oddziale Kardiochirurgii Instytutu Kardiologicznego Uniwersytetu w Ottawie, stwierdził, że wyniki badania mogą być rewolucyjne. p>
„Pomimo tysiącleci ewolucji reakcja człowieka na gojenie się ran nadal pozostaje niedoskonała” – mówi dr Ruel. „Widzimy nieregularne blizny od nacięć skóry, przez urazy oczu, po operacje serca po zawale mięśnia sercowego. Lekarze Alarcon, Suuronen i reszta naszego zespołu zajmują się tym problemem od prawie dwóch dekad. Publikacja dr Alarcóna w Advanced Functional Materials przedstawia nowy sposób na uczynienie gojenia ran, gojenia narządów, a nawet podstawowych blizn pooperacyjnych znacznie łatwiejszymi do opanowania terapeutycznie, a zatem zoptymalizowanymi pod kątem zdrowia ludzkiego.”
Syntetyzowane peptydy do natychmiastowej naprawy tkanek miękkich. Zaawansowane materiały funkcjonalne (2024). DOI: 10.1002/adfm.202402564
W istocie kluczem jest zdolność do modulowania biomateriału peptydowego. Hydrożele opracowane przez zespół z Uniwersytetu w Ottawie zaprojektowano tak, aby można je było przestrajać, dzięki czemu ten trwały materiał można dostosować do stosowania w szerokiej gamie tkanek. Zasadniczo recepturę dwuskładnikową można zmodyfikować, aby zwiększyć przyczepność lub zmniejszyć zawartość innych składników, w zależności od części ciała wymagającej naprawy.
„Byliśmy bardzo zaskoczeni zakresem zastosowań naszych materiałów” – mówi dr Alarcon. „Nasza technologia oferuje zintegrowane rozwiązanie, które można dostosować do potrzeb tkanki docelowej.”
Dr. Alarcon zauważa również, że dane badawcze sugerują, że działanie terapeutyczne hydrożeli biomimetycznych jest wysoce skuteczne, a ich stosowanie jest znacznie prostsze i bardziej opłacalne niż inne podejścia regeneracyjne.
Materiały opracowano niskim kosztem i w skalowalnym formacie, co jest niezwykle ważne w przypadku wielu zastosowań biomedycznych na dużą skalę. Zespół opracował także system szybkiego przeglądu, który znacznie ograniczył koszty rozwoju i czas testowania.
„Ta znacząca redukcja kosztów i czasu nie tylko sprawia, że nasz materiał jest bardziej opłacalny ekonomicznie, ale także przyspiesza jego potencjał do zastosowania klinicznego” – mówi dr Alarcon.
Jakie są kolejne kroki zespołu badawczego? W ramach przygotowań do testów na ludziach przeprowadzą badania na dużych zwierzętach. Do chwili obecnej przeprowadzono badania serca i skóry na gryzoniach, a także badanie rogówki ex vivo.