研究人员揭示炎症反应如何陶瓷支架促进骨再生

在他们的任务设计新的生物材料,促进组织再生,德雷克塞尔大学的研究人员已经确定了炎症,如何精确控制时,对骨修复至关重要。

他们的研究结果,发表在本周《英国皇家学会界面表明,一种新型的陶瓷支架导致炎性细胞行为的方式比支架再生,目前临床使用。

删除defects-due临界大小的骨肿瘤,发炮的伤口和其他创伤injuries-cannot自行愈合,所以科学家们正在寻找的完美结合材料和机制,将引导新组织的生长。

“你的细胞不能游泳。任何时候你有一大块骨丢失,需要支架来缩小这一差距,”卡拉施佩尔说,博士,副教授,在生物医学工程学院科学和卫生系统。

施佩尔的合作者最近在澳大利亚悉尼大学的设计推广的新陶瓷支架骨再生在动物身上,尽管研究人员不知道为什么这些特殊生物材料兴旺起来了。

德崇证券研究小组怀疑支架的必须归功于有利的结果巨噬细胞吞咽白细胞消化外国粒子。

巨噬细胞是炎症反应的主要细胞,可以迅速改变自己的行为对环境的反应。当炎症反应是正常工作,它能促进组织修复,但失败时,它会导致疾病。德雷克塞尔的研究人员所面临的挑战是发现巨噬细胞表型最好的进步组织生长,而不损伤愈合过程。

“我们想知道为什么这些支架是成功的和理解的贡献巨噬细胞过程中,“施佩尔说。“一旦你理解这些机制,可以将信息应用到其他类型的再生组织除了骨头。”

后派生从单核细胞巨噬细胞(另一种类型的白细胞),研究种子细胞在三种不同类型的支架和评估他们几天后基因表达的差异。然后,确定巨噬细胞行为依赖于从脚手架可溶性因子的释放,他们比较了细胞直接接触那些从支架与膜中分离了出来。

研究人员发现新的陶瓷支架导致巨噬细胞转变成一个M2c表型,这意味着他们表达与装修相关的基因。这种行为是没有见过的支架被批准用于人类。他们的研究结果还表明,巨噬细胞必须直接接触脚手架为了再生组织。

“巨噬细胞降解支架和形状成新的东西,”史说。”这是你的圣杯组织工程脚手架与健康组织取代本身。”

超出了他们的主要结果,这项研究还表明,行为的分析人类细胞外的身体是一个成功的方法来研究各种生物材料的有效性。

“它看起来像研究细胞培养皿中有助于体内看到发生了什么,”史说。“动物研究是昂贵,耗时和不使用人类细胞,因此能够研究人类细胞在体外很重要。”

接下来研究人员将试图揭示的陶瓷支架particular-whether成分,质地什么的else-promotes适当的巨噬细胞行为和随后的骨再生。

施佩尔说确定为什么某些支架成功再生骨将最终帮助生物医学工程师设计其他类型的支架和新药交付策略来促进身体的其他部位的愈合。