Ang hydrogel na nakabatay sa peptide ay nagpapakita ng pangako para sa pag-aayos ng tissue at organ

Pinagsasama-sama ang biomedical precision at nature-inspired engineering, ang isang team na pinamumunuan ng University of Ottawa ay lumikha ng mala-jelly na materyal na nagpapakita ng napakalaking potensyal para sa mabilis na pag-aayos ng malawak na hanay ng mga nasirang organ at tissue sa katawan ng tao.

Ang makabagong pananaliksik na pinamumunuan ni Dr. Emilio I. Alarcon, isang associate professor sa University of Ottawa's Faculty of Medicine, ay maaaring makaapekto sa buhay ng milyun-milyong tao sa hinaharap gamit ang mga peptide hydrogels na maaaring magsara ng mga sugat sa balat, maghatid ng mga therapeutics sa napinsalang puso kalamnan, at ayusin ang nasirang kalamnan sa puso. Kornea.

“Gumagamit kami ng mga peptide para gumawa ng mga therapeutic solution. Ang koponan ay kumukuha ng inspirasyon mula sa kalikasan upang bumuo ng mga simpleng solusyon para sa pagsasara ng sugat at pag-aayos ng tissue," sabi ni Dr. Alarcon, isang siyentipiko at direktor ng grupong BioEngineering and Therapeutic Solutions (BEaTS) sa University of Ottawa Heart Institute, na ang pangunguna sa pananaliksik ay pagbuo ng mga bagong materyales na may kakayahang mag-regenerate ng tissue.

Ang mga peptide ay mga molekula na matatagpuan sa mga buhay na organismo, at ang mga hydrogel ay mga materyal na may tubig na may parang halaya na texture na napatunayang kapaki-pakinabang para sa mga layuning panterapeutika.

Ang diskarte na ginawa sa pag-aaral, na inilathala sa Advanced Functional Materials at isinagawa nang magkasama kasama sina Dr. Erik Suuronen at Dr. Mark Ruel, ay natatangi. Karamihan sa mga hydrogel na pinag-aralan sa tissue engineering ay hinango ng hayop at mga materyales na nakabatay sa protina, ngunit ang biomaterial na nilikha ng collaborative team ay pinalalakas ng mga engineered peptides. Ginagawa nitong mas naaangkop sa klinikal na kasanayan.

Si Dr. Si Ruel, isang propesor sa Department of Cellular and Molecular Medicine sa Faculty of Medicine sa University of Ottawa at chair of research sa Department of Cardiac Surgery sa University of Ottawa Heart Institute, ay nagsabi na ang mga natuklasan ng pag-aaral ay maaaring maging rebolusyonaryo. p>

"Sa kabila ng millennia ng ebolusyon, ang tugon ng tao sa paggaling ng sugat ay nananatiling hindi perpekto," sabi ni Dr. Ruel. "Nakikita namin ang hindi regular na pagkakapilat mula sa mga paghiwa ng balat hanggang sa mga pinsala sa mata sa pag-aayos ng puso pagkatapos ng isang myocardial infarction. Ang mga doktor na sina Alarcon, Suuronen at ang iba pa sa aming koponan ay nakatuon sa problemang ito sa loob ng halos dalawang dekada. Ang paglalathala ni Dr. Alarcón sa Advanced Functional Materials ay kumakatawan sa isang bagong paraan upang gawin ang pagpapagaling ng sugat, pagpapagaling ng organ, at maging ang mga pangunahing pagkakapilat pagkatapos ng operasyon na higit na mapapamahalaan sa paggamot at samakatuwid ay na-optimize para sa kalusugan ng tao."

Synthesized Peptides para sa Instant Soft Tissue Repair. Advanced Functional Materials (2024). DOI: 10.1002/adfm.202402564

Sa katunayan, ang susi ay ang kakayahang baguhin ang peptide biomaterial. Ang mga hydrogel ng koponan ng Unibersidad ng Ottawa ay idinisenyo upang maging mahimig, na ginagawang madaling ibagay ang matibay na materyal na ito para magamit sa isang malawak na hanay ng mga tisyu. Sa esensya, ang recipe na may dalawang bahagi ay maaaring i-tweak para tumaas ang adhesiveness o bawasan ang iba pang bahagi depende sa bahagi ng katawan na nangangailangan ng pagkumpuni.

"Labis kaming nagulat sa hanay ng mga aplikasyon na maaaring makamit ng aming mga materyales," sabi ni Dr. Alarcon. "Nag-aalok ang aming teknolohiya ng pinagsama-samang solusyon na nako-customize depende sa target na tissue."

Si Dr. Napansin din ni Alarcon na ang data ng pananaliksik ay nagmumungkahi na ang mga therapeutic effect ng biomimetic hydrogels ay lubos na epektibo, at ang paggamit ng mga ito ay mas simple at mas cost-effective kaysa sa iba pang regenerative approach.

Ang mga materyales ay binuo sa murang halaga at sa isang nasusukat na format, na lubhang mahalaga para sa maraming malakihang biomedical na aplikasyon. Bumuo din ang team ng mabilis na screening system na makabuluhang nagpabawas ng mga gastos sa pag-develop at mga oras ng pagsubok.

“Ang makabuluhang pagbawas sa gastos at oras na ito ay hindi lamang ginagawang mas matipid ang aming materyal, ngunit pinapabilis din ang potensyal nito para sa klinikal na paggamit,” sabi ni Dr. Alarcon.

Ano ang mga susunod na hakbang para sa pangkat ng pananaliksik? Magsasagawa sila ng malalaking pagsubok sa hayop bilang paghahanda sa pagsusuri sa tao. Sa ngayon, ang mga pagsusuri sa puso at balat ay isinasagawa sa mga daga, at ang corneal work ay ginawa nang ex vivo.