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通过用于递送蛋白质治疗剂的纳米工程系统治疗骨关节炎的潜在方法

研究人员创造了二维矿物纳米粒子,以在体内进行软骨再生治疗

骨性关节炎 是一种退行性疾病,影响全球 630 亿人,几乎占世界总人口的 15% 行星。在骨关节炎中,骨骼中的软骨开始分解,这会损害下面的骨骼,导致疼痛和僵硬,尤其是膝关节、髋关节和拇指关节。随着年龄的增长,这种情况的发生率会增加。骨关节炎的治疗包括药物治疗、物理治疗和主要缓解疼痛症状的职业治疗。为了彻底治疗这种情况,需要修复受损的关节组织。这种修复既复杂又具有挑战性,因为骨头中的软骨组织很难再生。随着世界人口老龄化,迫切需要新的有效治疗骨关节炎的方法。

生长因子 蛋白质

骨关节炎的可能治疗方法包括设计和提供 蛋白质 治疗学即 蛋白质 在实验室设计用于治疗用途。 蛋白质 近几十年来,治疗方法对许多疾病产生了重大影响。一类这样的 蛋白质 称为生长因子,是可溶性分泌的 蛋白质。我们的身体具有自我修复能力,并且可以通过人工应用生长因子来增强这一过程,以改善自我修复过程。然而,大多数已知的生长因子会迅速分解,因此需要非常高的剂量才能达到治疗效果。研究表明高剂量的副作用,如炎症和不受控制的组织形成。生长因子的应用也非常有限,主要是由于缺乏有效的递送系统或生物材料载体。生长因子和高效的生物材料输送系统对于涉及组织修复和再生的再生医学至关重要。

基于纳米硅酸盐的骨关节炎新疗法

美国德克萨斯农工大学的研究人员旨在通过设计可用于输送生长因子的二维 (2D) 矿物纳米颗粒来开发一种新颖的软骨再生治疗方法。这些纳米颗粒(或纳米硅酸盐)具有两个关键特性——高表面积和双电荷——使得生长因子更容易附着。纳米硅酸盐对生长因子表现出更高的结合功效,而不影响生长因子 蛋白质的 3D 构象或其生物学功能。它们可以更长时间地持续向人间充质干细胞输送生长因子(超过 30 天),然后通过诱导干细胞向软骨的增强分化来用于软骨再生。增强的分化证实了释放的高活性 蛋白质 与目前使用更高剂量的疗法相比,其浓度也低了 10 倍。

这项研究发表在 ACS应用材料和界面 展示了一个纳米工程系统——一个基于纳米粘土的平台,其中纳米硅酸盐可用作输送载体,以实现持续输送 蛋白质 治疗骨关节炎的疗法。这种基于生物材料的输送系统可以通过降低总体成本并最大限度地减少负面副作用来确保骨关节炎的有效治疗。这种新颖的输送平台可以促进当前的骨科再生策略并对再生医学产生影响。

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{您可以通过单击下面引用来源列表中给出的 DOI 链接来阅读原始研究论文}

来源(S)

Cross LM et al 2019. 持续和延长交付 蛋白质 二维纳米硅酸盐的治疗。 ACS应用材料和界面。 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733

赛欧团队
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