簡單聚合物讓骨骼再生療法重獲新生

材料牛注：骨骼再生療法一直以來因為用量大、有害副作用多等問題無法廣泛應用，如今格拉斯哥大學利用簡單聚合物將其用量降低300倍，用量少、低危害、靶向作用指定區域，為需要骨手術患者帶來福音。

生物醫學工程師研發了一種新技術，它有助于激發出骨骼再生療法的巨大潛力，為脊髓損傷、骨骼移植和其他骨科手術創造更好的治療方案。

8月27日，Science Advances期刊上發表了一篇文章，格拉斯哥大學（University of Glasgow）的科學家論述了如何用簡單聚合物幫助刺激生長因子（可以幫助身體再生的神奇物質），且該聚合物成本低、可商業化生產。

生長因子在生物發育過程中發揮重要作用，它能促進身體隨年齡增長發生相應變化。近幾年一種名為骨形態發生蛋白-2型（bone morphogenetic protein 2，縮寫為BMP-2)的生長因子已經用于幫助患者骨骼再生的臨床治療。

但是BMP-2技術一直沒有得到廣泛的使用。因為人體會快速傳遞該蛋白，所以為了達到骨骼再生的目的，臨床醫生需要使用大劑量的BMP-2，而這可能會產生一些有害副作用，例如引起神經損傷甚至形成腫瘤。

格拉斯哥大學分子細胞與系統生物學研究所（Institute of Molecular Cell and Systems Biology）和工程學院（School of Engineering）的研究人員共同開發了一項新技術，他們利用聚丙烯酸乙酯的特性使BMP-2的用量在比現在減少300倍時仍然有效。低劑量大大降低了出現有害副作用的風險并減少了治療費用。

細胞工程學教授Matthew Dalby說：“我們使用的聚合物雖然看起來很不起眼，但是我們發現它有巨大的臨床應用潛力。這些聚合物漸漸的用做一些具有生物性復雜的物質并且還能很好的模仿生長因子在體內發揮作用的過程。”

“聚合物促進了生長因子與纖維連接蛋白的反應，纖維連接蛋白與生長因子結合從而促進身體再生。在體內組織中，細胞打開纖維連接蛋白允許生長因子結合并開始再生。目前使用的BMP-2療法，生長分子吸收十分有限，這主要因為BMP-2只是以溶解形式大量傳遞而而不是一種仿生的過程。我們的聚合物幫助纖維連接蛋白在體外發揮與其在體內時所發揮的相同作用。”

生物醫學工程系主任Manuel Salmeron-Sanchez教授說：“這項技術使生長因子療法更有效、更便宜，開啟了生長因子療法的新篇章。通過在髖關節植入物、骨移植或者脊柱等表面涂覆一層這種聚合物，人們可以在指定區域進行骨骼再生。”

“在醫學領域，骨是除了血液外最常見的移植材料，這就意味著骨再生過程有巨大的市場潛力。舉個例子來說，車禍中受傷或者在骨癌治療中丟失關鍵區域骨骼的人們可以用這些技術得到更有效的治療。”

“我們正在爭取更多的資金來進一步研究我們的發現，我們希望第一個人體實驗可以在未來五年內進行。”

原文鏈接：Simple polymer could unlock more effective bone regeneration treatments。

文獻鏈接：Material-driven fibronectin assembly for high-efficiency presentation of growth factors。

本文由編輯部楊洪期提供素材，張雨編譯，丁琬芝審核，點我加入材料人編輯部。