源自：

国家生物医学成像与生物工程研究所

概述：

研究者已经研发了一种合成生物材料，这种材料能够填充伤口和帮助皮肤细胞再生，最终促进伤口愈合。

一些皮肤创伤，例如糖尿病溃疡，是慢性的和永远不能痊愈；其他伤口，例如烧伤，经常大面积并难于治疗，导致疼痛，感染和结疤。由国家卫生研究院资助的洛杉矶加利福尼亚大学的研究者们，研发了一种合成生物材料，这种材料能够填充伤口和帮助皮肤细胞再生，最终促进伤口愈合。

在一项2015年6月1日出版的研究中（自然材料在线版），研究者们报告了新合成生物材料与人体干细胞是亲和的，并展示了这种材料加速老鼠伤口的愈合。

皮肤是一个在我们复杂骨骼和严酷环境界面上的器官系统。通常，在皮肤上的伤口引发一种快速的，有序的和有效的治疗过程。但是严重伤口面积太大（例如烧伤）或缺乏免疫力健康条件（例如糖尿病和瘫痪），皮肤伤口的治疗变得复杂。在美国上百万人受到无法修复的皮肤伤口影响。

传统治疗经常引入水基敷料，被称作水凝胶。在有效保持伤口床水合并作为防感染的屏障同时，当今可用的水凝胶不能给愈合过程的关键第一阶段的新皮肤提供身体支持。UCLA研究者们通过重塑水凝胶合成微孔退火粒子MAPs（互相依附的小合成球）解决这个问题。MAPs生成框架使得新细胞繁殖并开始生成新皮肤。他们也加快了血管生长为快速痊愈提供充足的营养。

根据研究的高级作者-Tatiana Segura博士，UCLA Henry Samueli工程和应用科学学院化学与生物分子工程助理教授所述，渗透框架的想法并不是新的。他说：“此领域中的研究者们已经知道交错链接的微孔网络使得细胞快速渗透到材料中而不会分解。”

但是她的工作使得解决生物化学局限得到扭转。先前的采用的在材料中形成交错网络的方法不能够使伤口成形；因而在产品中形成的气孔不是完全交错连接的。Segura讲到：“MAP技术能够通过绑定构建块克服这一局限。”

这种构建块方案有一个额外的益处。用于组织再生的材料必须在新的组织形成时进行精确的生物降解。如果生物降解速度太快，结构将不能给新的组织提供足够的支撑。如果生物降解速度太慢，则导致伤口结疤。MAP水凝胶的降解速度可以根据个体伤口床进行调整，因而保证了定制化治疗平台。研究者们能够指定需要获得理想皮肤生长环境材料的化学和物理特性。

在对人类干细胞的实验室测试中，研究者们展示了用扩展细胞网在两天内形成气孔框架的方法，框架在一周时间内加速了皮肤的生长。相反，研究者提供相似化学和机械环境但没有气孔的皮肤细胞没有形成细胞网络。

研究者们接下来使用MAP水凝胶包裹老鼠的伤口。在5天的测试中，用气孔MAP水凝胶处理的40%的伤口闭合，然而用非气孔水凝胶处理的伤口没有闭合的。在7天的测试中，经气孔水凝胶处理的老鼠伤口40%闭合，未经处理的老鼠伤口20%闭合，经非气孔水凝胶处理的老鼠伤口低于10%闭合。研究者们注意到经MAP水凝胶处理的框架加速甚至开始形成毛囊和皮脂腺。

国家生物医学成像与生物工程研究所组织工程和再生药物的项目主任Rosemarie Hunziker博士谈到：“我喜欢这种适合的方案-不多不少，正和需要”。这种新型材料提供了强力支撑所必须的物理特性，当新皮肤形成时进行逐渐降解。这种材料在复杂性和简单化方面都很好，给那些与衰弱伤口抗争的病人以真正的希望。

研究作者写到，每一次伤口位置是唯一的， 是指在伤口里刺激组织再生的物理和化学特性。他们观察到MAP框架可以促进组织再生的新变化，也就是可渗透的，可注射的，并且可以组装在模块中。

研究团队的下一步工作是采用大型动物进行研究验证结论。作者们创立了一个Tempo Therapeutics公司，以寻找伤口治愈科技的商业化路径。

除了美国国立卫生研究院(NIH)院长创新奖，研究团队接受了NIH基金来自国家生物医学成像与生物工程研究所资助以及国家心脏、肺和血液研究所的资助。

参考文献：采用注射微渗透水凝胶框架组装退火构建块加速伤口愈合。Griffin DR, Weaver WM, Scumpia PO, Di Carlo D, Segura T. Nat Mater. 2015 Jul; 14(7):737-44

文章出处:

上述再版内容来自国家生物医学成像与生物工程研究所提供材料。注意：材料内容和长度可能有删减

参考杂志：

Donald R. Griffin, Westbrook M. Weaver, Philip O. Scumpia, Dino Di Carlo, Tatiana Segura. Accelerated wound healing by injectable microporous gel scaffolds assembled from annealed building blocks. Nature Materials, 2015; 14 (7): 737 DOI: 10.1038/nmat4294