페인트칠이 가능한 생체 활성 잉크로 모든 모양이나 크기의 상처 치료 - Physics World

페인트칠이 가능한 생체 활성 잉크로 모든 모양이나 크기의 상처 치료 - Physics World

타임 스탬프 : 20 년 2023 월 4 일 45:XNUMX AM

상처 치유 잉크는 부상 부위에 직접 3D 프린팅할 수 있습니다.
도움의 손길 부상에 직접 3D 프린팅할 수 있는 상처 치유 잉크는 신체의 자연 치유 과정을 가속화하는 것을 목표로 합니다. (예의: ACS 응용 재료 및 인터페이스 10.1021/acsami.3c03630)

예를 들어 외상, 수술 또는 당뇨병으로 인한 만성 상처의 복구는 어려울 수 있습니다. 피부가 잘리거나 찢어지면 신체는 혈액 응고, 박테리아 침입자 제거, 손상된 혈관 재성장 및 조직 리모델링과 관련된 복잡한 과정을 통해 스스로 치유하기 위해 노력합니다.

출혈을 멈추기 위해 붕대나 바늘을 사용하거나 감염을 예방하기 위해 항생제를 사용하는 등 상처 치유에 도움이 되는 기술을 사용할 수 있습니다. 그러나 이제 중국의 연구원들은 신체의 자연 치유 과정을 실제로 가속화하는 것을 목표로 하는 상처 치유 잉크인 "휴대용 생체 활성 잉크(휴대용 조직 치유용 잉크)" 또는 PAINT를 개발했습니다. 에 설명된 잉크 ACS 응용 재료 및 인터페이스, 하이드로겔에 내장된 세포외 소포(EV)로 만들어지며 3D 프린팅 펜을 사용하여 모든 모양의 상처에 직접 칠할 수 있습니다.

대식세포와 같은 백혈구에서 분비되는 EV는 치유 중 혈관 형성을 촉진하고 염증을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. PAINT 플랫폼을 만들기 위해 Dan Li가 이끄는 연구팀은 난징 대학, Xianguang Ding과 Lianhui Wang의 난징 우편 통신 대학 – M2 대식세포(조직 복구와 관련된 유형)에서 파생된 혼합 생체 활성 EV와 생체 적합성 알긴산 나트륨 하이드로겔. 몇 분 안에 이 혼합물은 견고한 EV를 형성합니다.M2-원위치 상처에 적용할 수 있는 겔 잉크.

연구원들은 먼저 다양한 농도(0, 100, 200 및 300 μg/ml)의 EV에 인간 내피 세포를 노출시키는 효과를 테스트했습니다.M2. 특히 상처치유에 필수적인 혈관신생(신생혈관 형성)에 미치는 영향을 조사했다.

EV와 함께 배양된 세포M2 치료되지 않은 대조군보다 더 많은 모세관을 형성했으며, EV에 따라 혈관 신생이 증가했습니다.M2 집중력과 시간. 광학 현미경 검사는 총 혈관 길이, 혈관 비율 면적 및 총 접합부 수가 모두 6시간 배양 후 크게 증가하여 EV를 입증함을 보여주었습니다.M2 혈관신생을 촉진할 수 있다 체외에서.

다음으로 연구팀은 EV의 세 가지 농도로 대식세포를 배양했습니다.M2. 대식세포는 면역계의 중요한 부분입니다. 대식세포는 외부 물질의 침입에 반응하고 저항하며 손상된 조직의 복구 및 재생에 중요한 역할을 합니다. M1(pro-inflammatory)에서 M2(pro-healing) 표현형으로의 대식세포의 분극화는 상처 치유를 촉진하기 위한 효과적인 접근법입니다. 대조군에 비해 EV에서 M2 대 M1 대식세포의 비율이 크게 증가했습니다.M2 EV를 나타내는 그룹M2 농도 의존적 ​​방식으로 M2 표현형으로의 분극화를 촉진했습니다.

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3D 프린팅 펜 펜은 상처가 빠르고 효과적으로 치유되도록 돕기 위해 생체 활성 젤을 적용합니다. (예의: ACS 응용 재료 및 인터페이스 10.1021/acsami.3c03630)

마지막으로 연구원들은 PAINT의 치료 효과를 평가했습니다. 생체내에서 다친 쥐에. 이를 위해 내부에 EV를 혼합한 3D 프린팅 펜을 개발했다.M2 하이드로겔 전구체로 EV를 형성M2-피부 표면의 젤 잉크. 이 도포 과정은 모든 상처의 크기와 모양에 맞게 조정할 수 있습니다.

쥐의 등에 9mm 원형 상처를 만든 후 EV로 동물을 치료했습니다.M2- 100 또는 300 µg/ml 농도의 EV를 포함하는 젤 잉크M2, 또는 젤이 없습니다. 주입 후 6시간 및 12시간 후 형광 이미징에서 잉크가 지속적으로 EV를 방출하는 것으로 나타났습니다.M2 상처에.

대조군과 비교하여 EV로 처리된 마우스M2-젤은 상당히 가속화된 상처 치유를 경험했습니다. 12일째에 상처 면적은 대조군, 21.22 및 12.87 μg/ml 그룹에 대해 각각 원래 크기의 6.73, 100 및 300%로 감소했습니다. 조직학은 EV가M2-젤 잉크는 표피 두께를 크게 증가시키고 새로 형성된 조직을 리모델링하는 데 필수적인 콜라겐 섬유 형성을 촉진했습니다.

일관된 체외에서 연구 결과, 잉크는 또한 상처 부위의 평균 미세혈관 밀도와 M2 표현형에 대한 극성화된 대식세포를 상당히 증가시켰습니다. 14일째에 흉터는 점차 줄어들었고 300μg/ml 그룹의 마우스 상처는 거의 완전히 치유되었습니다.

연구원들은 이 작업이 복잡한 절차 없이도 빠르고 쉽게 다양한 베인 상처를 치유하는 데 도움이 될 수 있다고 말한다. "우리의 연구는 생체 의학 응용 분야에서 생체 활성 EV 잉크의 높은 잠재력을 보여줍니다."라고 결론지었습니다. PAINT 플랫폼은 아직 인간 대상에서 테스트되지 않았지만 궁극적으로 팀은 임상 번역을 위해 노력할 계획이라고 Ding은 말합니다. 물리학 세계.

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