研究人员开发新的方法来促进骨骼生长

DNA可以帮助刺激骨愈合本地化和有针对性的方式,例如在一个复杂的骨折手术后或严重的组织后损失。这个马丁·路德大学研究人员日前Halle-Wittenberg (MLU),莱比锡大学的大学的威罗(葡萄牙)和弗劳恩霍夫研究所材料微观结构和系统在哈雷世界地图。他们已经开发出一种新工艺,涂层植入材料与gene-activated生物材料诱导干细胞产生骨组织。他们的研究结果发表在《华尔街日报》先进医疗材料。

身体的骨头是一个迷人的例子再生的能力。他们能够恢复完整functionality-even fracture-thanks后形成新的能力,弹性组织骨折部位。“然而,当涉及到复杂的骨折或主要组织损失,甚至骨头的自愈能力不足,“教授托马斯解释说,生物医学材料研究小组负责人MLU研究所的药店。

”在这种情况下,植入物需要稳定的骨头,取代部分关节,与可降解材料或桥大缺陷。”The success of such implants depends largely on how well they are incorporated into the bone. Increased efforts have been made in recent years to support this process by coating implants with bioactive materials to activate bone cells and mesenchymal干细胞。

间充质干细胞能够产生不同类型的组织,但是激活他们专门再生骨可以特别具有挑战性。在这种情况下,一个细胞外基质起着至关重要的作用。”之间的组织骨细胞是由胶原蛋白和硫酸软骨素,除此之外,”Groth解释道。

“这可以人为地复制并应用于植入物的表面,使其生物活性。This ensures that implants are incorporated better and are less likely to be rejected by the body. Drugs and activators can also be added to the artificial extracellular matrix to stimulate bone growth. One such activator is the protein BMP-2, which is already being used in spinal fusions or to treat complicated, non-healing fractures. However, studies have shown that the high dose of BMP-2 needed can lead to uncontrolled骨组织形成在周围肌肉以及其他不受欢迎的副作用。

研究人员从哈雷、莱比锡和威因此提出的过程刺激干细胞更有针对性的方式和导致更少的副作用。他们关注的一件事是提高细胞外基质的设计。他们使用一个特殊的叠层技术应用生物材料植入。这使他们能够控制其成分、结构和性能在纳米水平。“这是一个复杂的过程,我们有完善的反光镜锁定与弗劳恩霍夫世界地图合作,”托马斯Groth解释道。

这种设计在纳米水平需要用生物材料;在这里他们是靠着基督Wolk从莱比锡博士的同事的专长。而不是将大量BMP-2直接纳入生物膜和冒着一个不受控制的释放,他包DNA片段到脂质纳米粒子作为运输容器。只有在植入物已经插入DNA的迁移到骨组织细胞,刺激他们产生BMP-2。这反过来激活成骨干细胞。

“模仿细胞外基质与纳米颗粒薄膜表面涂层和构建医药材料研究的一个里程碑,”托马斯Groth解释道。“DNA可以有针对性地发布和组织的刺激增长的极限时间和地点,不会造成不良副作用。”

根据方法,也是从根本上适合运输mRNA,从而扩大再生的可能性只medicine-not领域的骨形成,也为其它治疗应用。