诺丁汉大学通过血液的再生能力开发3D打印医疗植入物

南极熊导读：科学家们开发了一种具有骨组织修复能力的血液衍生生物材料。这项研究为开发个性化再生血液产品铺平了道路，有望成为治疗各种损伤和疾病的高效疗法。

△研究题目为“利用血液凝固和肽自组装的生物协同再生材料”（传送门）

2024年11月18日，南极熊获悉，诺丁汉大学药学院和化学与环境工程系的研究人员在《先进材料》期刊上发表了一项突破性研究，他们成功开发出一种创新的自组装方法，将合成肽与患者血液结合，创造出一种能够增强组织再生过程的活性材料。这一方法不仅模仿了人体内自然愈合过程中的关键机制，还通过3D打印技术的应用，为精准医疗和再生医学领域带来了新的可能性。

△利用血液再生能力开发3D打印医疗植入物的原理

利用自身血液再生能力3D打印医疗植入物

研究团队由生物医学工程与生物材料教授Alvaro Mata领导，他们专注于身体组织的自然再生能力，尤其是血液在初始愈合阶段形成再生血肿（RH）的作用。RH是一个富含关键细胞、大分子和调节再生因子的动态微环境。

为了模拟并增强这种微环境，研究人员开发了一种自组装技术，通过将合成肽与全血混合，创造出具有特定结构和功能的再生材料。这些材料不仅保留了RH的自然功能，如正常的血小板行为、生长因子的产生，还能够有效募集对愈合至关重要的细胞。

△研究人员手持3D打印的PA血液结构

通过采用3D打印技术，这些再生材料可以被精确地组装和操作，以适应不同类型的组织损伤。研究团队展示了使用这种方法成功修复动物模型骨骼的潜力。

Mata教授评解释说：“科学家们长期以来一直试图通过合成方法重建自然再生环境，但这一过程的固有复杂性使得这一任务充满挑战。我们的研究采取了一种与生物学合作的新方法，而不是试图完全重建它。”

他补充道：“通过利用和增强自然愈合过程中的机制，我们开创了一种生物合作方法，为再生材料的开发提供了新的机遇。简而言之，我们的方法旨在将我们与生俱来的再生能力转化为设计再生材料的制造步骤。”

△PA血液凝胶在大鼠颅骨缺损中的应用

诺丁汉大学工程学院的Cosimo Ligorio博士参与了这项研究，并评论说：“将人体血液轻松且安全地转化为高度再生的植入物，这一前景确实令人兴奋。血液作为资源成本低，并且可便捷地从患者体内大量采集，为个性化医疗植入物的开发提供了经济高效的途径。”

研究人员的目标是开发一套在临床环境中易于获取且便于使用的工具包，以便快速且安全地将患者的血液转化为丰富、易于获得且可定制的再生植入物。