全天然脫細胞基質支架可修復受損肌肉

　　美國萊斯大學的生物工程師14日發(fā)表在《科學進展》雜志上的新研究中，介紹了一種生物活性支架。這是一種完全來自脫細胞骨骼肌的可調電紡支架，可促進受損骨骼肌的再生。

　　該生物活性支架是在實驗室通過靜電紡絲制造的，是一種可以生產單微米級纖維的高通量工藝，可利用天然細胞外基質來模擬天然骨骼肌，并指導肌管（骨骼肌的組成部分之一）的排列、生長和分化。不需要聚合物輔助支架制作是此次研究相比傳統(tǒng)電紡脫細胞肌肉方法的一大特點。

　　預計這項研究可以減輕每年進行大約450萬例修復平民和軍事人員受傷的重建手術的負擔。

　　“研究的主要創(chuàng)新是能夠制備完全來自細胞外基質的支架?！比R斯大學生物工程師兼首席研究員安東尼奧斯·米科斯說，“這一點非常重要，因為基質中包含了對特定組織的形成非常重要的所有信號模體?！?/p>

　　這種支架利用脫細胞肌肉的生物活性線索，通過靜電紡絲提供可調節(jié)支架的交聯(lián)密度，從而創(chuàng)造出一種富含生化線索和高度特異性形貌的支架。而且，作為一種天然材料，當它被體內的新肌肉取代時會降解，不會對最終形成的組織產生不利影響。

　　實驗表明，當支架沒有被交聯(lián)劑飽和時，細胞增殖情況最佳，這使得它們能夠接觸到支架基質中的生化線索。

　　大部分用于肌肉再生的脫細胞基質來自皮膚或小腸組織等的薄膜。萊斯大學的研究生和主要作者莫莉·斯莫克說：“對于肌肉，因為它很厚、更復雜，切成更小尺寸后，原始材料的特性會丟失?！贝舜窝芯恐校o電紡絲讓支架具有可調節(jié)性，還能保持其關鍵特性。

　　斯莫克說：“這種生物活性支架可以產生高度排列的纖維，與人們在骨骼肌中發(fā)現(xiàn)的結構非常相似，并具有促進創(chuàng)造新肌肉組織所需的所有生化線索?！彼€表示，電紡工藝可以生產任何大小的肌肉支架。

　　目前，研究人員表示，除了運動或創(chuàng)傷導致的大肌肉損傷中可運用這種支架外，它還有望在顱面部肌肉得到應用。人體面部肌肉非常精細、結構非常精確，而運用支架可以幫助面部做出表情和咀嚼等動作。

　　支架材料在外科手術中十分常見，它正在經歷一系列更新迭代。早期的支架材料大多由金屬制成，一方面容易給患者身體帶來某些副作用；另一方面它們在患者體內完成其使命后，往往需要進行二次手術取出，給患者帶來額外的痛苦。如今，不但有了可被人體吸收的生物活性支架，在設計制造環(huán)節(jié)也開始采用3D打印和人工智能技術，讓支架材料更“友好”，也更個性化，這為許多患者帶來了福音。