脊髓損傷可以改變生活,並改變許多重要的神經功能。不幸的是,臨床醫生很少有工具來幫助患者恢複失去的功能。
在AIP Publishing的APL Bioengineering中,來自UCLA的研究人員開發了可以與受傷的脊髓接合並提供促進愈合的支架的材料。為此,腳手架材料需要模仿天然的脊髓組織,因此它們很容易被脊髓中的天然細胞填充,從而基本上填補了受傷留下的縫隙。
“在這項研究中,我們證明在這些材料中並入規則的孔網絡,這些孔的大小類似於正常細胞,增加了細胞從脊髓組織到材料植入物中的浸潤,並改善了整個受傷區域的神經再生。”作者斯蒂芬妮·塞德利特(Stephanie Seidlits)說。
研究人員展示了毛孔如何提高局部施用於受傷組織的基因療法的效率,從而可以進一步促進組織再生。
由於挫傷導致許多脊髓損傷,因此需要將生物材料植入物注射到受傷區域內或附近,而不會損壞周圍的備用組織。一項主要的技術挑戰是製造具有可注射細胞大小孔徑的支架材料。
在研究人員的方法中,他們通過一根小針將材料的珠子注射到脊髓中,在珠子中,這些珠子粘在一起形成一個支架,細胞可以在其中爬行到珠子之間的孔隙中。研究人員發現,與更常規的具有納米級孔的材料相比,將這些較大的細胞級孔包含在生物材料支架中可改善脊髓損傷後的細胞浸潤,基因傳遞和組織修複。
研究人員使用兩種不同的方法製成了高度多孔的支架。一個更簡單,但創建了一個更不規則的孔網絡。第二個更複雜,但創建了高度規則的孔結構。
即使兩種材料具有相同的平均孔徑和化學組成,也發現更多的再生神經滲透到具有規則形狀的孔的支架中。
Seidlits說:“這些結果說明了如何最大程度地與神經係統進行交互。”“這不僅在開發用於腦和脊髓修複的新療法方麵而且在腦機接口,修複術和神經退行性疾病的治療方麵都有潛在的應用。”