使用人工治疗骨关节炎软骨组织
Norwegian-Swiss研究小组已经成功地使用藻类生长软骨组织细胞。此外,新细胞可以减少关节炎症。这个消息给了希望的人们患有关节,也被称为骨关节炎。
目前还没有药物或治疗方法可用来治疗条件的原因软骨组织关节,它充当一个减震器,在应对磨损故障的胶原纤维。条件是非常痛苦的。压力在骨骼结构联合变得太大,导致炎症和骨折。大约一半的人会患有关节在我们的生活。
的消息,该研究小组成功地增长软骨组织使用macroalgae(棕色海藻)作为原料因此引起了全世界的关注。
SINTEF研究员Øystein Arlov,每天工作的生物技术和纳米,是团队的一部分,产生了这些耸人听闻的效果。他有一个台湾基于生物高聚物化学博士学位研究海藻酸盐凝胶状的海藻细胞壁的材料。
“当我攻读博士学位的监督下蒙德教授Skjak-Bræk,我的目的是操纵海藻酸的结构(由糖类分子链),为了给它新的生物属性,“Arlov说。
Arlov和他的同事们SINTEF海藻酸和巴克已经成功地修改,它作为一种支架的细胞可以生长。“细胞的天然支架,称为一个细胞外基质,是由胶原蛋白和特殊类型的碳水化合物,这是这些人患有关节分解,“Arlov解释道。
将近四年前,Arlov联系了在瑞士苏黎世ETH技术研究所的一个小组。他们遇到了他的博士学位研究是因为他们与国际足球联合会国际足联的类似的项目,这是非常感兴趣的软骨修复的机会,球员受伤的膝盖。
国际足联已经放弃了这个项目,但SINTEF和瑞士的团队继续一起工作,他们的研究结果最近引起了全世界的关注。
“在我们的实验室,我们一直使用棕色海藻为原料,“Arlov说。“这样做的原因是,海带海藻酸可以形成凝胶,适用于作为细胞生长的媒介,因为它类似于细胞的自然生长环境,”他说。
但海藻酸本身不能刺激细胞生长,这就是为什么研究人员一直试图使化学修改。他们实现这一结合硫酸,这是碳水化合物的特征出现在天然软骨组织。硫酸允许海藻酸盐作为几个关键信号分子受体细胞分离,使他们“相互交流”。
细胞的当地环境因此至关重要的增长和正常功能。简而言之,我们可以说,这些新的海藻酸盐模仿自然和行动,为细胞提供一个消息为了生存,分裂,通常表现为软骨组织细胞。
“使用这种方法,我们成功地获得软骨细胞体外生存和分化——在玻璃碗在实验室里,“Arlov说。
而在挪威SINTEF制造细胞生长中,研究小组在苏黎世研究细胞培养。
“我们冻结干物质生产和邮寄粉末形式到瑞士,“Arlov说。
当它到达时,硫酸化海藻酸溶解在水中,与细胞混合。然后添加钙形成凝胶,使细胞。
抗炎
来自瑞士的结果非常成功,不仅仅是因为细胞生产也证明了他们有抗炎作用。
这是减少了所谓的氧化应激的影响,这有助于更加速软骨组织的退化。这积极的影响海藻酸硫酸盐含量的增加而增加。
下一步是测试新材料和lab-manufactured软骨组织在老鼠身上。
“我们希望有一天我们将能够使用这种技术来逮捕关节的发展和再生软骨丢失组织”,Arlov说。
更多信息:安妮Kerschenmeyer et al。抗氧化和免疫调节特性的硫酸海藻酸衍生品对人类软骨细胞和巨噬细胞,Biomater。科学。(2017)。DOI: 10.1039 / c7bm00341b