生物材料免疫控制发现可以减少植入物排斥

来自诺丁汉大学药学和生命科学学院的研究小组发现，可以通过改变高分子材料的表面形状和化学成分来创造控制身体免疫反应的材料。这可能在未来的对抗排斥医疗设备的斗争中得到应用，包括人工关节、牙科植入物和血管植入物。最近的两项研究结果发表在先进的科学和事情。

人工关节，支架和牙科植入物是最常见的设备之一，使用生物材料恢复功能或完全替代病变或损坏的组织。然而，在生物材料植入体内后，宿主反应是常见的，包括炎症反应、异物反应(FBR)和纤维囊的发育，这些反应可导致植入物失败。

这些反应是通过称为单核细胞的免疫细胞和连接到植入物表面的巨噬细胞的激活而驱动。这身体特征在称为“地形”的材料表面或植入物的表面上，已知影响巨噬细胞附着。

Amir Ghaemmaghami教授联合领导了这项研究，他解释道：“我们正在寻求制造可以安全地放入身体内部的材料的方法，而没有免疫系统攻击它并造成拒绝。这样做我们正在探索可以控制的材料免疫应答。我们使用了高通量筛选技术来检查材料的地形和化学性质如何用于设计“免疫力学”表面，以便在植入物中潜在使用，从而影响巨噬细胞功能，从而影响外部身体反应生物材料。“

控制免疫反应

采用最先进的高通量筛选方法，研究了2176种不同微模式的材料形貌与免疫细胞粘附和行为之间的关系。

结果表明，直径5-10um的微米柱柱在驱动巨噬细胞附着方面是关键，并且微毛虫的密度证明了控制炎症反应的关键。

该团队还发现了成功控制免疫的免疫指示性聚合物化学品响应在临床前啮齿类动物模型中。这是通过筛选不同聚合物文库和识别控制巨噬细胞行为的材料来实现的。

人工智能算法被用来模拟材料化学和它们产生的细胞反应之间的关系。这些结果表明，不同的免疫指导聚合物吸引不同数量的蛋白吸附，这是巨噬细胞反应的关键。

摩根·亚历山大教授也领导了这项研究，他说:“这些最新的发现为诺丁汉大学正在进行的材料研究增添了丰富的内容，发现这些生物材料可能成为医疗植入领域的真正改变者是令人兴奋的。”将这些材料用于商业产品将是我们这项研究的最终目标，实现这一目标还有很长的路要走，但这些发现是朝着这一目标迈出的重要一步。”

该研究是与Eindhoven，La Trowe University Australia和Maastricht University的技术大学合作进行的。它是由EPSRC计划授权资助的下一代生物材料发现，该发现旨在找到新的生物材料。目的是让我们超越现有的有限范围的聚合物药物和细胞输送剂和医疗器械聚合物，目前用于人类使用的持牌，鉴定为特定应用最佳地识别的材料。

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