Peptiidil põhinev hüdrogeel näitab paljulubavust kudede ja elundite parandamiseks

Biomeditsiinilise täpsuse ja loodusest inspireeritud inseneritöö kombineerimisel on Ottawa ülikooli juhitud meeskond loonud tarretisesarnase materjali, millel on tohutu potentsiaal inimkehas paljude kahjustatud elundite ja kudede kiireks parandamiseks.

Ottawa ülikooli arstiteaduskonna dotsendi dr Emilio I. Alarconi juhitud tipptasemel teadusuuringud võivad tulevikus mõjutada miljonite inimeste elusid peptiidhüdrogeelidega, mis võivad sulgeda nahahaavu ja anda kahjustatud südamesse ravimeid. Lihaseid ja parandada kahjustatud südamelihast. Sarvkest.

„Kasutame terapeutiliste lahenduste loomiseks peptiide. Meeskond ammutab loodusest inspiratsiooni, et töötada välja lihtsaid lahendusi haavade sulgemiseks ja kudede parandamiseks,“ ütleb Ottawa Ülikooli Südameinstituudi biotehnoloogia ja ravilahenduste (BEaTS) grupi teadlane ja direktor dr Alarcon. Uute kudede regenereerimisvõimega materjalide väljatöötamine.

Peptiidid on elusorganismides leiduvad molekulid ja hüdrogeelid on tarretisesarnase tekstuuriga vesimaterjalid, mis on osutunud kasulikuks terapeutilistel eesmärkidel.

Ajakirjas Advanced Functional Materials avaldatud uuringus kasutatud lähenemisviis on ainulaadne. Enamik koetehnoloogias uuritud hüdrogeele on loomse päritoluga ja valgupõhised materjalid, kuid koostöömeeskonna loodud biomaterjal on tugevdatud konstrueeritud peptiididega. See muudab selle kliinilises praktikas paremini rakendatavaks.

Dr. Ottawa ülikooli arstiteaduskonna raku- ja molekulaarmeditsiini osakonna professor ja Ottawa ülikooli südameinstituudi südamekirurgia osakonna uurimistöö juhataja Ruel ütles, et uuringu tulemused võivad olla revolutsioonilised. P>

"Vaatamata aastatuhandetepikkusele arengule on inimese reaktsioon haavade paranemisele endiselt ebatäiuslik," ütleb dr Ruel. "Me näeme ebaregulaarset armistumist naha sisselõigetest kuni silmavigastusteni ja südameparandusteni pärast müokardiinfarkti. Arstid Alarcon, Suuronen ja ülejäänud meie meeskond on sellele probleemile keskendunud peaaegu kaks aastakümmet. Dr Alarcóni publikatsioon ajakirjas Advanced Functional Materials kujutab endast uut viisi, kuidas muuta haavade paranemine, elundite paranemine ja isegi põhilised armid pärast operatsiooni palju terapeutiliselt paremini juhitavaks ja seega inimeste tervisele optimeeritud.

Sünteesitud peptiidid pehmete kudede koheseks parandamiseks. Täiustatud funktsionaalsed materjalid (2024). DOI: 10.1002/adfm.202402564

Tõepoolest, võti on võime moduleerida peptiidi biomaterjali. Ottawa ülikooli meeskonna hüdrogeelid on loodud häälestatavaks, muutes selle vastupidava materjali kohandatavaks kasutamiseks paljudes kudedes. Põhimõtteliselt saab kahekomponendilist retsepti kohandada, et suurendada nakkuvust või vähendada muid komponente, olenevalt remonti vajavast kehaosast.

„Olime väga üllatunud, kui palju rakendusi meie materjalidega võimalik saavutada,” ütleb dr Alarcon. "Meie tehnoloogia pakub integreeritud lahendust, mida saab kohandada sõltuvalt sihtkoest."

Dr. Alarcon märgib ka, et uurimisandmed viitavad sellele, et biomimeetiliste hüdrogeelide terapeutiline toime on väga tõhus ning nende kasutamine on oluliselt lihtsam ja kulutõhusam kui teiste regeneratiivsete lähenemisviiside puhul.

Materjalid töötati välja madalate kuludega ja skaleeritavas vormingus, mis on paljude suuremahuliste biomeditsiiniliste rakenduste jaoks äärmiselt oluline. Meeskond töötas välja ka kiire sõelumissüsteemi, mis vähendas oluliselt arenduskulusid ja testimisaega.

"See märkimisväärne kulude ja aja vähenemine ei muuda meie materjali mitte ainult majanduslikult elujõulisemaks, vaid kiirendab ka selle potentsiaali kliiniliseks kasutamiseks," ütleb dr Alarcon.

Millised on uurimisrühma järgmised sammud? Nad viivad läbi suuri loomkatseid, et valmistuda inimkatseteks. Seni on närilistel südame- ja nahateste tehtud ning sarvkesta tööd on tehtud ex vivo.