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科学者が血液を再生材料に変換し、個別化された 3D プリントによるインプラントへの道を開く

3D プリントされた PA 血液構造物を手に持つ研究者。クレジット: ノッティンガム大学 科学者たちは、血液をベースにした新しい「生体協同」材料を作成し、骨の修復に成功することが証明されており、傷害や病気を治療する効果的な治療法として使用できる個別化された再生血液製剤への道を切り開きます。 ノッティンガム大学の薬学部と化学工学部の研究者らは、組織の自然治癒中に起こる重要なプロセスを導くことができるペプチド分子を使用して、組織の再生を促進する生きた材料を作成した。この研究は、 先端材料。 私たちの体の組織のほとんどは、サイズが小さい限り、断裂や骨折を顕著な効果で再生するように進化してきました。この治癒プロセスは非常に複雑です。初期段階は、重要な細胞、高分子、再生を調整する因子で構成される豊かで生きた微環境である固形再生血腫 (RH) を形成する液体の血液に依存します。 研究チームは、合成ペプチドを患者から採取した全血と混合して、重要な分子、細胞、自然治癒過程のメカニズムを活用する材料を作成する自己組織化方法論を開発した。このようにして、天然 RH を模倣するだけでなく、その構造的および機能的特性を強化できる再生材料を設計することが可能になりました。 これらの材料は、正常な血小板の挙動、成長因子の生成、治癒に重要な関連細胞の動員など、天然の RH の正常な機能を維持しながら、簡単に組み立て、操作し、さらには 3D プリントすることもできます。この方法により、研究チームは、動物自身の血液を使用して動物モデルの骨を正常に修復できることを示しました。 ノッティンガム大学薬学部および化学・環境工学科の生体医工学および生体材料の教授であり、この研究を主導したアルバロ・マタ氏は、「科学者たちは何年もの間、生物医学を再現するための合成アプローチを検討してきた」と述べた。自然の再生環境は、その固有の複雑性を考慮すると困難であることが判明しています。ここでは、生物学を再現するのではなく、生物学に取り組むアプローチを採用しました。 「この『生体協同』アプローチは、自然治癒プロセスのメカニズムを活用し強化することにより、再生材料を開発する機会を開きます。言い換えれば、私たちのアプローチは、再生材料を設計するための製造ステップとして、私たちが進化してきた再生メカニズムを使用することを目的としています。」 ノッティンガム大学工学部のコジモ・リゴリオ博士がこの研究の共著者です。同氏は、「人々の血液を簡単かつ安全に再生能力の高いインプラントに変えることができる可能性は、本当に刺激的です。血液は事実上無料で、患者から比較的大量に簡単に入手できます。 「私たちの目的は、患者の血液を迅速かつ安全に豊富でアクセスしやすく調整可能な再生インプラントに変えるために、臨床現場で簡単にアクセスして使用できるツールキットを確立することです。」 詳細情報: Soraya Padilla-Lopategui et al、血液凝固とペプチドの自己組織化を利用した生体協同的再生材料、 先端材料 （2024年）。 DOI: 10.1002/adma.202407156 ノッティンガム大学提供 引用: 科学者らが血液を再生材料に変換し、パーソナライズされた 3D プリント インプラントへの道を開く…