萊斯大學(xué)發(fā)現(xiàn)，一種名為透明質(zhì)酸的天然聚合物是皮膚和結(jié)締組織的主要成分之一，可以作為生長(zhǎng)的多功能模板，以忠實(shí)地模仿原始心臟瓣膜的方式向其目標(biāo)邁進(jìn)了一步。海綿體，瓣膜小葉的中間組織層。
心臟瓣膜中的組織通常可以連續(xù)工作數(shù)十年，是自然界中最堅(jiān)固、最耐用的組織，但修復(fù)或更換它們的選擇卻很有限。
萊斯生物工程師 Jane Grande-Allen 和她的同事正在致力于建造替換心臟瓣膜，其材料與自然產(chǎn)生的材料盡可能精確地匹配。她說(shuō)：“在組織工程中值得追求更多基于凝膠的支架，因?yàn)樗鼈兛梢院苋菀椎卣{(diào)整以匹配天然組織的剛度，并且研究人員可以在交聯(lián)過(guò)程中封裝細(xì)胞以在 3D 環(huán)境中研究它們。”
在一項(xiàng)為期三年的研究中，研究人員仔細(xì)研究了基于透明質(zhì)酸的水凝膠，透明質(zhì)酸是一種長(zhǎng)糖胺聚糖分子，可以吸引水并在心臟瓣膜中充當(dāng)減震器和潤(rùn)滑劑。他們的研究成果發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)期刊《生物大分子》上。
透明質(zhì)酸占瓣膜富含碳水化合物的海綿層的 60%。柔軟而有彈性的海綿體將心臟四個(gè)瓣膜兩側(cè)堅(jiān)韌的纖維層和心室小葉結(jié)合在一起。海綿體必須結(jié)合卓越的強(qiáng)度和靈活性，以終生承受周圍心臟組織的推拉。
由 Grande-Allen 和研究生 Dan Puperi 領(lǐng)導(dǎo)的研究確定，天然產(chǎn)生的透明質(zhì)酸與合成水凝膠聚乙二醇二丙烯酸酯 (PEGDA) 一樣，可以作為生長(zhǎng)新海綿組織的模板。他們報(bào)告說(shuō)，水凝膠的硬度和 RGDS 肽的存在可能對(duì)控制細(xì)胞培養(yǎng)物的行為產(chǎn)生更大的影響。
這些支架會(huì)隨著細(xì)胞生長(zhǎng)成自然組織而降解，研究人員表示，使用任何一種支架都可能比最常見的組織工程心臟瓣膜中使用的網(wǎng)狀聚合物更好，因?yàn)閾?jù)廣泛報(bào)道，網(wǎng)狀材料會(huì)收縮植入體內(nèi)后隨著時(shí)間的推移。
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