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新型纺织技术制造生物支架效益更高


目前组织工程面临的一大难题是,如何大量生产支架材料,以满足临床病人的需求。据美国密苏里大学最新消息,该校与北卡罗来纳州立大学的研究人员合作,发现3种新型纺织技术能用来生产组织工程支架,且可大规模生产,更具成本效益。



组织工程是将干细胞“种植”在生物材料中,使其生长并替换缺损组织的一个过程。这需要用特殊材料制作支架支撑干细胞,最终支架会分解,只留下天然组织。这些组织能帮助因糖尿病、循环障碍等造成自身组织损伤,需要替换软骨、骨骼以及乳腺组织的病人。



组织工程支架通常用纤维制造。以往是用静电纺丝技术,通过静电场把无纺纤维结合在一起,造出干细胞附着的支架,但这种方法大规模生产并不经济。



密苏里大学工程学院院长伊丽莎白·罗波娃说,用静电纺丝技术生产的纤维比较脆弱,支架不一致而且有的孔太小,因此他们想测试一些方法使这一过程标准化,目标是扩大生产规模,并保证材料外观一样,性质一样,能用于临床设计。



研究团队考察了衣服、窗帘布料等纺织品的生产过程,测试了三种新型的纺织方法——熔喷、纺粘和梳理,用来生产聚乳酸(PLA)支架。聚乳酸已经美国食品和药品监督管理局批准,可用作胶原蛋白填充物、种植人类干细胞。然后他们花了3周时间,研究干细胞能否保持健康,能否开始分化成脂肪、骨骼细胞。结果证明,这3种纺织方法都可行。



罗波娃说,这些替代方法比静电纺丝技术更具成本效益,一个静电纺丝材料的小样本成本为2到5美元,而使用这三种技术的制造成本只有0.3到3美元,更加高效经济。团队下一步计划是检验这三种方法生产的支架在动物体内的表现。



(作者:常丽君 2016年04月11日 来源:科技日报)

 

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