иммунная система
                Кредит: CC0 Public Domain

Команда из Школы фармации и естественных наук Ноттингемского университета обнаружила, что форма поверхности (топография) и химический состав полимерных материалов могут быть изменены для создания материалов, которые контролируют иммунный ответ организма. Это может иметь будущее применение в борьбе с отказом от медицинских устройств, включая искусственные суставы, зубные имплантаты и сосудистые имплантаты. Результаты двух недавних исследований были опубликованы в Advanced Science и Matter.
                                                                                       

Искусственные суставы, стенты и зубные имплантаты являются одними из наиболее распространенных устройств, которые используют биоматериалы для восстановления функции или полной замены больных или поврежденных тканей. Тем не менее, после имплантации биоматериалов в организм, реакция хозяина является обычной, включая такие реакции, как воспаление, реакция на инородное тело (FBR) и развитие фиброзных капсул, которые могут привести к отказу имплантата.

Эти реакции обусловлены активацией иммунных клеток, называемых моноцитами и макрофагами, прикрепляющимися к поверхности имплантата. Известно, что физические особенности на поверхности материала или имплантата, известного как «топография», влияют на прикрепление макрофагов.

Профессор Amir Ghaemmaghami выступил со-руководителем исследования, он объясняет: «Мы ищем способы создания материалов, которые можно безопасно вводить в организм, чтобы иммунная система не атаковала его и не вызывала отторжение. Для этого мы изучаем материалы который может контролировать иммунный ответ. Мы использовали технологию скрининга с высокой пропускной способностью, чтобы исследовать, как топография и химические свойства материала могут быть использованы для создания «иммуноинформативных» поверхностей для потенциального использования в имплантатах, которые влияют на функцию макрофагов и, следовательно, чужеродные реакции организма на биоматериалы. «

Контроль над иммунным ответом

Современный метод скрининга с высокой пропускной способностью был использован для исследования взаимосвязи между топографией материала и прикреплением иммунных клеток и поведением для 2176 различных микропаттернов.

Результаты показали, что столбы микронного масштаба диаметром 5-10 мкм были ключевыми в стимуляции прикрепления макрофагов, и что плотность микропилляров оказалась ключевой в контроле воспалительных реакций.

Команда также открыла иммуно-инструктивные полимерные химические составы, которые успешно контролировали иммунный ответ в доклинической модели грызунов. Это было достигнуто путем скрининга библиотек различных полимеров и выявления материалов, которые контролируют поведение макрофагов.

Алгоритм искусственного интеллекта использовался для моделирования взаимосвязей между химическими веществами материала и реакциями клеток, которые они производили. Эти результаты позволяют предположить, что разные иммуно-инструктивные полимеры привлекают разные количества адсорбции белка, что является ключевым фактором для реакции макрофагов.

Профессор Морган Александер также выступил со-руководителем исследования, сказал он: «Эти последние открытия дополняют множество исследований материалов, проводимых в Университете Ноттингема, и очень интересно обнаружить эти биоматериалы, которые могли бы стать настоящей игрой». изменит ситуацию в области медицинских имплантатов. Использование этих материалов в коммерческом продукте было бы нашей конечной целью для этого исследования, но путь к этому еще есть, но эти открытия являются значительным шагом к этому «.

Это исследование было проведено в сотрудничестве с Техническим университетом Эйндховена, Университетом Ла Троба в Австралии и Университетом Маастрихта. Он финансировался программным грантом EPSRC на открытие биоматериалов следующего поколения, целью которого является поиск новых биоматериалов. Цель состоит в том, чтобы позволить нам выйти за пределы существующего ограниченного ассортимента полимерных лекарств и агентов для доставки клеток и полимеров медицинских устройств, которые в настоящее время лицензированы для использования на людях, чтобы выбирать материалы, определенные для оптимального функционирования для конкретных применений.




Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *