人体组织再生新技术：冷冻凝胶

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哈佛大学的生物工程师已成功开发一种凝胶，可以按照需求，形塑成任何形状，压缩到固定比例，填装药物、干细胞后，并经由注射方式进入人体。它在人体内会逐渐膨胀，并回复至原来的形状，并在安全分解前，逐步释放出所承载的药物或干细胞。未来应用广泛，能以新生组织取代已丧失、或失能的组织。也可无须透过手术，直接注入干细胞，促进组织再生。

哈佛大学工程与应用科学学院（SEAS）生物工程教授，也是此研究的主导人戴维˙穆尼（David J. Mooney）解释说，我们已经创立了三度空间的结构，经由此途径可以影响组织内细胞的周遭，或许还能提升人体组织的生长。最简单的应用是将身体组织扩生，将某种物质导入人体，藉此取代已丧失功能的组织。而在实际应用方面，可以移植干细胞，促进组织再生，或是植入免疫细胞，实施免疫疗法。

此“冷冻凝胶”（cryogel）主要由海藻酸盐构成，它是一种可注射入人体的海藻凝胶，具有网状孔隙，液体和大分子能轻易流过。研究小组证实，活细胞可以依附于网状孔隙上，随着凝胶通过小针孔，完好无缺地植入人体。他们还证明了海藻凝胶，能携带大、小型蛋白质分子和药物，如生物相容性矩阵（biocompatible matrix）一般，进入体内后，便开始逐步分解。

通常情况下，类似的生物型支架，必须以手术植入。而凝胶虽能被注入，但至目前为止，大多数凝胶仍无法携带物质，只能流入身体填补可能的空隙。

此种凝胶可被设计成任意大小及形状，经由针头原位注射，拥有安全、预先制作、充足的特性、无菌，且能成功输送细胞和药物等优点。而且凝胶的用途广泛，拥有不错的稳定性。

凝胶可控制大小及形状

这种海绵状的凝胶，是通过一种称为凝胶冷冻技术（cryogelation）所形成。当海藻酸盐溶液中的水开始结冰时，形成纯粹冰晶，会使得周围的凝胶更集中，更接近所设定的形状。等冰晶融化后，便留下具有孔隙的网状结构。经由仔细调控凝胶的混合物和掌控冻结水的时机，研究人员发现，它非常坚固，又可压缩，而且不似其它海藻酸盐的凝胶那样脆弱。

这种能注射进人体的冷冻凝胶，临床特别有用，包括细胞治疗、组织工程、化妆品中的真皮填充物、药物输送及以支架为主的免疫疗法。此外，这种材料被注射入人体后，具有重新回复形状的特性，很有机会实际应用在人体组织扩张及形状修补。

该小组下一步是研究改善冷冻凝胶支架的分解速率，如此一来，同样的分解速率就能使新长出来的组织取代旧的。哈佛大学科技发展办公室为此申请了发明专利，并积极寻求专利许可和商业化的机会。

美国《国家科学院院刊》于十一月刊登了此一生物相容性的突破性技术，几乎可视为是一种预先制作的医疗工具包，提供了一套微小侵入性治疗法的应用方法，也能使用于再生医学领域。由此产生的冷冻凝胶填补了过去生物医学工程界，一直无法获得适当材料的缺憾。

隽子

liver411 发表于 2012-12-3 09:34
哈佛大学的生物工程师已成功开发一种凝胶，可以按照需求，形塑成任何形状，压缩到固定比例，填装药物、干 ...

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