羊毛可“變身”為骨再生材料
據報道,英國倫敦國王學院科學家在動物模型中測試了羊毛角蛋白,證明這種材料能支持活體骨再生,生成的骨組織比當前金標準更接近天然健康骨骼。這項進展表明,羊毛有望成為現有骨修復材料的有效且可持續的替代品。
羊毛中有一種天然結構蛋白——角蛋白。最新測試顯示,它能引導受損區域長出新骨。這是科學家首次展示羊毛基材料如何在活動物體內成功修復骨骼。除了展現出修復性能,這種材料還具有可持續優勢:羊毛是天然衍生物,因而是一種可再生、可擴展的資源。
數十年來,膠原蛋白一直是許多再生醫學和牙科應用裡公認的金標準支架。它扮演着保護屏障的角色,能阻止軟組織干擾癒合,同時允許骨骼再生。然而,膠原蛋白的美中不足之處在於,它較為脆弱,降解過快,在修復需要承重或抵抗外力的骨骼時可能成為短板。此外,它的提取過程複雜且成本高昂。
因此,從研究角度看,這項最新進展是一座重要里程碑。它將角蛋白定位為一種潛在的新型再生生物材料,有望改變長久以來對膠原蛋白的依賴。
團隊用從羊毛中提取的角蛋白製成膜,並加以化學處理,構築出穩定耐用的支架。他們首先在人類骨細胞上測試了這種膜,結果顯示細胞能在其上旺盛生長,並清晰呈現健康成骨的跡象。
隨後,他們將膜植入顱骨缺損過大而無法自愈的大鼠體內。數周內,他們持續監測角蛋白膜如何支持缺損區的新骨生長。
結果發現,儘管膠原膜生成了更多骨量,但角蛋白支架催生的骨骼組織更有序、結構更安全、纖維排列更整齊,與天然健康骨骼極為相似。這些膜還能與周圍組織順利整合,並在整個癒合過程中保持穩定。這兩點都是實際臨床應用中不可或缺的品質。
團隊強調,他們已在動物模型中驗證了這項技術的有效性,使其遠不止於一個早期的材料概念。這意味着角蛋白能在活體生物系統中支援骨再生,將該技術向真正的患者應用推進了一大步。
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