所谓生物医用材料,指的是以医疗为目的,用于诊断,治疗,修复或替换人体组织器官或增进其功能的材料。尽管生物医用材料的历史非常悠久,但直到近些年来,随着基础科学水平的提升,生物医用材料才绽放出真正的光辉。
再生医学网获悉,近日,来自东京医科齿科大学(TMDU)的研究人员已经发现了一种具有可调整移动性的聚合物,它可以改变特定肝细胞的免疫活性。
在这篇发表在Biomaterials Science期刊上的文章中,TMDU的研究人员报告了他们如何改变特定生物材料的流动性,并观察到了其对小鼠库普弗细胞(肝脏中的特殊巨噬细胞)的显著影响。库普弗细胞是构成先天免疫系统的肝脏细胞,是机体对抗该器官感染的第一道防线。
该小组此前曾研究过名为聚轮烷的聚合物基生物材料。其他分子可以在聚合物结构内编织,它们在整个结构中自由移动的能力就是研究人员所说的"分子流动性"。聚轮烷的流动性可以通过在聚合物内添加更多的分子来调整,而这可能会影响与生物材料相互作用的细胞的命运和维持。正因为如此,TMDU小组对是否可以利用生物材料来操纵免疫系统产生了兴趣。
“我们假设聚轮烷的分子流动性可以作为细胞在周围环境中的一种机械线索,”该研究的主要作者yoshiori Arisaka说。“利用这一特性来调节免疫细胞活性可能会给免疫调节带来革命性的变化。”
研究人员在涂有聚轮烷的表面培养库普弗细胞。他们用脂多糖处理细胞,脂多糖是一种被用作免疫激活剂的分子。他们调整了表面的分子移动性,然后检查了细胞的运动和形状,以及某些炎症相关基因的表达水平。有趣的是,他们发现表面移动性显著影响库普弗细胞的移动和基因表达谱。
高级作者Nobuhiko Yui解释说:“具有更高流动性的表面增加了细胞中促炎基因的表达。这意味着这些细胞的行为就好像它们是一种主动免疫反应的一部分。”
作者认为,这个系统可能是在人体中使用生物材料来平衡免疫活动的基础。
Arisaka说:“我们的数据表明,机械线索可能在调节细胞行为方面发挥作用。”
随着再生医学的兴起与发展,生物医用材料也迎来了蓬勃的黄金发展期。特别是随着该项研究成果的问世,更是极大地推动了生物医用材料的整体发展进程。对此,
再生医学网认为,利用好该项研究成果,将会给再生医学带来史诗性变革。