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折纸机关可以潜在地再生组织

薄纸是由细胞排泄的结构蛋白质制成的,这些细胞赋予器官形态和结构。蛋白质与聚合物结合使材料柔韧。

在该研究中,各种类型的薄纸由通过加工猪和牛器官获得的卵巢,子宫,肾,肝,肌肉或心脏蛋白制成。每种薄纸具有制造它的器官的特定细胞特性。

“这类新的生物材料具有组织工程和再生医学以及药物发现和治疗的潜力,”相应的作者Ramille Shah说。“这是多功能和手术友好。”

Shah是Feinberg医学院外科助理教授,McCormick工程学院材料科学与工程助理教授。她还是Simpson Querrey生物纳米技术研究所的成员。

对于伤口愈合,Shah认为薄纸可以提供支持和细胞信号传导,帮助再生组织,以防止疤痕和加速愈合。

薄纸由天然器官或组织制成。去除细胞,留下天然结构蛋白 - 称为细胞外基质 - 然后将其干燥成粉末并加工成薄纸。每种类型的纸都含有残留的生物化学物质和来自其原始器官的蛋白质结构,可以刺激细胞以某种方式表现。

在生殖科学家Teresa Woodruff的实验室中,在体外培养时,使用由牛卵巢制成的薄纸生长卵巢卵泡。在薄纸上生长的卵泡(卵和产生激素的细胞)产生了正常功能和成熟所必需的激素。

研究合着者伍德拉夫说:“这可能为年轻癌症患者提供另一种恢复正常激素功能的选择,因为化疗和放射治疗常常会失去激素功能。”

可以将一条带有卵泡的卵巢纸植入手臂下,以恢复癌症患者甚至更年期妇女的激素产生。

伍德拉夫是Oncofertility Consortium和Feinberg的Thomas J. Watkins妇产科纪念教授的主任。

另外,由各种器官制成的薄纸分别支持成人干细胞的生长。科学家将人体骨髓干细胞置于薄纸上,所有干细胞在四周内附着并繁殖。

“这是一篇很好的信号,表明该论文支持人类干细胞的生长,”第一作者Adam Jakus说道,他开发了这种纸巾。“这表明,一旦我们开始在动物模型中使用纸巾,它将具有生物相容性。”

Jakus说,纸巾在干燥时感觉和行为很像标准办公用纸。Jakus只是将它们堆放在冰箱或冰柜中。他甚至开玩笑地将它们折叠成折纸鸟。

“即使在潮湿时,纸巾也能保持其机械性能,可以卷起,折叠,切割和缝合到组织上,”他说。

Jakus是Shah实验室的Hartwell博士后研究员,现在是创业公司Dimension Inx,LLC的首席技术官和联合创始人,该公司也由Shah共同创办。该公司将开发,生产和销售主要用于医疗应用的3D可印刷材料。知识产权归西北大学所有,并将获得Dimension Inx的许可。

意外泄漏引发的发明

Jakus在Shah实验室中意外泄漏了3-D印刷油墨,引发了纸巾的发明。Jakus试图制作一种三维可打印的卵巢墨水,类似于他之前开发的用于修复和再生骨骼,肌肉和神经组织的其他三维可打印材料。当他去擦拭漏油时,卵巢油墨已经形成干燥的薄片。

“当我试图捡起它时,感觉很强烈,”雅库斯说。“我当时就知道,我可以从其他器官中制造大量的生物活性物质。灯泡在我的头上继续。我可以和其他器官一起做这件事。“

“令人惊奇的是,像肾脏,肝脏,心脏和子宫这样的肉类和动物副产品可以转化为类似纸张的生物材料,可以再生和恢复组织和器官的功能,”Jakus说。“我再也不会以同样的方式看牛排或猪里脊肉。”

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