A festhető bioaktív tinta bármilyen alakú és méretű sebeket gyógyít – Fizika világa

A festhető bioaktív tinta bármilyen alakú és méretű sebeket gyógyít – Fizika világa

Időbélyeg: 20. június 2023. 4:45

A sebgyógyító tinta 3D-ben nyomtatható közvetlenül a sérülésekre
Egy segítő kéz A közvetlenül a sérülésekre 3D-ben nyomtatható sebgyógyító tinta célja a szervezet természetes gyógyulási folyamatának felgyorsítása. (Udvariasság: ACS alkalmazott anyagok és interfészek 10.1021/acsami.3c03630)

A trauma, műtét vagy cukorbetegség által okozott krónikus sebek helyreállítása például kihívást jelenthet. Amikor a bőrt megvágják vagy felszakítják, a szervezet azon dolgozik, hogy meggyógyítsa magát, egy összetett folyamaton keresztül, amely magában foglalja a véralvadást, a baktériumok elpusztítását, a sérült erek újbóli növekedését és a szövetek átépülését.

Rendelkezésre állnak olyan technikák, amelyek segíthetik a sebek gyógyulását, például kötszerek vagy varratok alkalmazása a vérzés megállítására, vagy antibiotikumok alkalmazása a fertőzés megelőzésére. Most azonban a kínai kutatók kifejlesztettek egy sebgyógyító tintát, amelynek célja, hogy ténylegesen felgyorsítsa a szervezet természetes gyógyulási folyamatát. -ban leírt tinta ACS alkalmazott anyagok és interfészek, hidrogélbe ágyazott extracelluláris vezikulákból (EV) készül, és 3D-nyomtató tollal közvetlenül bármilyen alakú sebre festhető.

A fehérvérsejtekből, például a makrofágokból kiválasztott EV-k fontos szerepet játszanak a véredényképződés elősegítésében és a gyulladás csökkentésében a gyógyulás során. A PAINT platform létrehozásához a kutatócsoport – Dan Li vezetésével Nanjingi Egyetem, valamint Xianguang Ding és Lianhui Wang Nanjingi posta- és távközlési egyetem – M2-makrofágokból (a szövetek javításával kapcsolatos típus) biokompatibilis nátrium-alginát-hidrogélekkel kevert bioaktív EV-k. Ez a keverék perceken belül erős elektromos járművé válikM2- in situ sebekre kenhető gélfesték.

A kutatók először azt vizsgálták, hogy milyen hatással van az emberi endotélsejtek különböző koncentrációinak (0, 100, 200 és 300 µg/ml) EV.M2. Különösen az angiogenezisre (új erek képződésére) gyakorolt ​​hatást vizsgálták, amely a sebgyógyulás lényeges tényezője.

EV-vel inkubált sejtekM2 több kapilláris csövet képeztek, mint a kezeletlen kontrollok, és az angiogenezis az EV-vel növekedettM2 koncentráció és idő múlásával. Az optikai mikroszkópos vizsgálat kimutatta, hogy az ér teljes hossza, az ér százalékos területe és a csomópontok teljes száma mind szignifikánsan megnőtt 6 órás inkubáció után, ami azt mutatja, hogy az EVM2 elősegítheti az angiogenezist in vitro.

Ezután a csapat makrofágokat inkubált az EV három koncentrációjávalM2. A makrofágok az immunrendszer létfontosságú részét képezik: reagálnak és ellenállnak az idegen anyagok inváziójának, valamint kulcsszerepet játszanak a károsodott szövetek helyreállításában és regenerációjában. A makrofágok polarizálása az M1 (gyulladást előidéző) fenotípusról az M2 (gyógyulást elősegítő) fenotípusra hatékony megközelítés a sebgyógyulás elősegítésére. A kontroll csoporthoz képest az M2 és M1 makrofágok aránya szignifikánsan megnőtt az EV-benM2 csoportok, jelezve, hogy az EVM2 koncentrációfüggő módon elősegítette az M2 fenotípushoz való polarizációt.

Paintable bioactive ink heals wounds of any shape or size – Physics World PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.
A 3D-nyomtató toll A toll bioaktív gélt alkalmaz, hogy segítse a sebek gyors és hatékony gyógyulását. (Udvariasság: ACS alkalmazott anyagok és interfészek 10.1021/acsami.3c03630)

Végül a kutatók értékelték a PAINT terápiás hatását in vivo sérült egereken. Ehhez kifejlesztettek egy 3D-nyomtató tollat, amely belsőleg keveri az EV-tM2 hidrogél prekurzorokkal az EV kialakításáhozM2-gél tinta a bőr felszínén. Ez az alkalmazási folyamat bármely seb méretéhez és alakjához igazítható.

Miután az egerek hátán 9 mm-es kör alakú sebet hoztunk létre, az állatokat EV-vel kezeltükM2- 100 vagy 300 µg/ml koncentrációjú EV-t tartalmazó gélfestékM2, vagy gél nélkül. A beadás után 6 és 12 órával végzett fluoreszcens képalkotás azt mutatta, hogy a tinta folyamatosan EV-t bocsát kiM2 a sebbe.

A kontrollcsoporthoz képest az EV-vel kezelt egerekM2-gél jelentősen felgyorsult sebgyógyulást tapasztalt. A 12. napon a sebterületek az eredeti méret 21.22, 12.87 és 6.73%-ára csökkentek a kontroll, 100 és 300 µg/ml-es csoportokban. A szövettan azt mutatta, hogy az EVM2A gélfesték jelentősen megnövelte az epidermális vastagságot és elősegítette a kollagénrostok képződését, amelyek alapvető tényezők az újonnan képződött szövetek átépülésében.

Összhangban a in vitro Az eredmények szerint a tinta jelentősen növelte az átlagos mikroerek sűrűségét a seb területén, és a makrofágokat M2 fenotípusra polarizálta. A 14. napra a hegesedés fokozatosan csökkent, és a 300 µg/ml-es csoportba tartozó egerek sebei szinte teljesen begyógyultak.

A kutatók azt mondják, hogy ez a munka sokféle vágást segíthet gyorsan és egyszerűen gyógyítani anélkül, hogy bonyolult eljárásokra lenne szükség. „Tanulmányunk bemutatja a bioaktív EV-tinta nagy potenciálját az orvosbiológiai alkalmazásokban” – összegezték. Bár a PAINT platformot még nem tesztelték emberi alanyokon, a csapat végül a klinikai fordítást tervezi, mondja Ding Fizika világ.

Időbélyeg:

Még több Fizika Világa