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香港科技大學(xué)研發(fā)嶄新智能水凝膠 有助解決器官移植等問題
2017-08-07  來源:南方網(wǎng)
關(guān)鍵詞:智能水凝膠

  香港科技大學(xué)化學(xué)工程及生物工程學(xué)系助理教授孫飛的研究團(tuán)隊(duì),研發(fā)出嶄新的全蛋白質(zhì)感光智能水凝膠,有助開拓未來材料生物學(xué)和生物醫(yī)療的應(yīng)用。

  水凝膠,在醫(yī)療界中亦稱為軟物料,可用作藥物傳送和干細(xì)胞治療等,是生物醫(yī)療范疇中最前沿的材料。傳統(tǒng)的水凝膠,一般應(yīng)用于面膜、隱形眼鏡等,主要是由合成聚合物,或包括動(dòng)物膠原等生物提取物等物料制成,容易引起過敏反應(yīng),而兩種物料均難以提供讓細(xì)胞生長及發(fā)育所需的復(fù)雜生物環(huán)境。

  孫教授團(tuán)隊(duì)所發(fā)明的新型智能水凝膠,不單可盛載生物細(xì)胞及組織﹕包括干細(xì)胞等再生醫(yī)學(xué)的重要組件,其感光特質(zhì)亦可控制細(xì)胞或藥物分子在體內(nèi)釋放的時(shí)間或方式。

  為創(chuàng)造這種全新的水凝膠,孫教授的團(tuán)隊(duì)通過基因編碼等手段,于室溫下將經(jīng)過基因改造的蛋白質(zhì)組裝成分子網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)合成過程完全借助類似發(fā)酵的細(xì)菌培植方法,而無需任何化學(xué)修飾。如此制造出來的水凝膠,成份與人體相近,能盛載活細(xì)胞,并有機(jī)會(huì)減低過敏或人體免疫排斥的反應(yīng)。而作為藥物的載體,這種感光水凝膠則扮演開關(guān)的角色。由于在光照下,水凝膠會(huì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),其盛載的藥物便隨即滲入體內(nèi),因此藥物可于受控的情況下釋放出來。該團(tuán)隊(duì)采用的是一種新穎的生物材料設(shè)計(jì)思路,能設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)和功能可供精確調(diào)控的材料。

  此研究成果已發(fā)表于2017年6月6日出版的學(xué)術(shù)期刊《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)。

  孫教授表示,智能水凝膠的需求日益增加,利用功能蛋白分子的自組裝來合成這類材料,為未來的材料生物學(xué),甚至醫(yī)學(xué)治療,帶來了巨大的契機(jī)。“理論上,水凝膠可成為干細(xì)胞的一個(gè)有效載體,協(xié)助修補(bǔ)受損的器官,這有助于解決器官移植及再生等問題,令病患未來有多一個(gè)治療方法。”

  論文鏈接:http://www.pnas.org/content/114/23/5912.abstract?sid=73b35096-74fa-47ca-9e43-0a68b8afe67e


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