“智能”缝线可以帮助药物输送和手术治疗

一个工程师团队从麻省理工学院(MIT)开发了“智能”缝合线的潜在受益克罗恩病病人接受手术,并也可以申请传感炎症、药物输送和细胞疗法。的研究发表在事。

创建先进的缝合线

几千年前,罗马人发明了“肠线缝合,由扭曲的食草动物的肠子。他们被设计成逐渐溶解的身体在约90天内,避免需要移除。

有趣的是,肠线缝合从来没有与猫。现代肠线缝合生产从纯化胶原结缔组织的主要成分——来自牛、绵羊和山羊。

现在,麻省理工学院的研究人员着手改进这些缝合线和给他们一个创新,开发一个可以强硬和可吸收缝线,还拥有先进的特性,比如传感炎症和运送毒品。

他们的重点是开发一种先进的手术缝合,将改善结果克罗恩病、炎症性肠道疾病。有些病人需要手术切除受损的肠的一部分,其中包括缝合的其余两位结束小肠在一起。如果这些失败,这可以为病人带来灾难性的结果。

麻省理工学院的研究人员开发了一个缝,能有效地组织到位,检测炎症,表明肠道并不像他们应该治疗。

申请炎症、药物输送和细胞疗法

研究人员开发了新的缝合线的材料他们叫“De-gut”,读到的数据由治疗和“脱细胞猪组织。洗涤剂去除猪细胞的组织,留下De-gut材料由胶原蛋白和其他生物分子形成组织的细胞外基质。这减少导致炎症的病人使用时的风险。

材料干和扭曲成链,形成新的缝合线。实验测量他们的抗拉强度,拉伸破碎前他们可以承受的数量——他们已经显示出相应的强度电流标准肠线缝合。

有了缝合线的强度,研究人员旨在给他们先进的功能,并添加一个水凝胶涂层能够携带各种类型的货物。微粒嵌入到水凝胶可以提供各种功能,如感应炎症、药物分子和活细胞。

作为传感器,微粒子的水凝胶被涂上一层肽释放的基质金属蛋白酶(MMPs),酶与炎症有关。释放肽可以检测到尿液中表明炎症在缝合。

涂药,水凝胶是类固醇药物地塞米松和单克隆抗体药物adalimumab,这都是用于炎症性肠病。微粒子由fda批准的聚合物,如PLGA和解放军——确保药物释放速度控制。

除了药物治疗,这些聪明的缝合线也可以用来提供细胞疗法,包括干细胞。研究者嵌入缝合用干细胞标记荧光标记,研究在老鼠身上证实,这些干细胞仍然可行的至少7天,能够产生生长因子。

“脱细胞组织再生医学广泛应用于高超的biofunctionality,”说荣格博士Seung李论文的联合作者。“我们现在认为小说平台执行传感和交付使用脱细胞组织,这将打开新的应用tissue-derived材料。”

未来的“智能”缝合

“我们是一个缝合,bioderived和修改与水凝胶涂层能够水库为炎症、传感器或单克隆抗体等药物治疗炎症。值得注意的是,涂层也有能力保持细胞长期可行的,”说乔凡尼Traverso博士副麻省理工学院机械工程教授和这项研究的资深作者。

现在,团队工作更详细地测试这些应用前景和扩大缝合线的制造过程。作者还指出,这种方法有可能成为适应提供其他种类的药物,包括抗生素或化疗。在未来的研究,他们希望研究使用这些缝合线在身体的其他地区,而不仅仅是胃肠道。

参考:Kim Lee JS H,卡罗尔G, et al .多功能脱细胞肠道缝合平台。事。2023;0 (0)。doi:10.1016 / j.matt.2023.04.015

这篇文章是一个返工的新闻稿由麻省理工学院(Massachusetts Institute of Technology)发行的。材料已经编辑的长度和内容。