Исследователи из Columbia Engineering создали структуру для разработки биологически активных гидрогелей, составленных с внеклеточными везикулами (EV) для применений тканевой инженерии и регенеративной медицины.
В этом исследовании Correa и коллеги разработали гидрогелевую систему, где EV играют двойную роль: они выступают в качестве биологически активного груза, но также служат важными структурными строительными блоками, путем сшивания биосовместимых полимеров с образованием инъекционного материала. Используя нетрадиционный подход, который с использованием EV с использованием молока от йогурта команда смогла преодолеть ограничения урожайности, которые препятствуют развитию биоматериалов на основе EV. EV йогурта позволили гидрогелю как имитировать механику живой ткани, так и активно вовлекать окружающие клетки, способствуя заживлению и регенерации тканей без необходимости дополнительных химических добавок.
«Этот проект начался как основной вопрос о том, как создать гидрогели на основе EV. Йогурт EVS дал нам практическое инструмент для этого, но они оказались больше, чем модель»,-сказал Корреа, которая возглавляла исследование с исследованием Артемиды Маргарис, научно-исследовательского научного исследования NSF в лаборатории Корреа. «Мы обнаружили, что они обладают неотъемлемым регенеративным потенциалом, который открывает дверь для новых, доступных терапевтических материалов».
Корреа направляет лабораторию наноразмерного иммуноинженерии в Колумбийском университете, где его исследования сосредоточены на доставке лекарств и иммуноинженерии. Он также является членом Комплексного онкологического центра Герберта Ирвинга и сотрудничал в этом проекте с Кам Леонг, коллегой по инженерному факультету Columbia. Исследование было дополнительно укреплено в результате международного сотрудничества с исследователями из Университета Падавы, включая Элизу Симетту (Департамент промышленного инженерия) и аспирант Катерина Пьюнти. Объединив опыт команды Padova в сельскохозяйственной EV Sourcing с опытом работы с наноматериалами и гидрогелями на основе полимеров, команда продемонстрировала силу междисциплинарных, глобальных партнерских отношений в продвижении инноваций в области биоматериалов.
Используя EV, полученные из йогурта, команда определила дизайн пространство для генерации гидрогелей, которые включают EV как структурные и биологические элементы. Они также подтвердили подход с использованием EV, полученных из клеток млекопитающих и бактерий, демонстрируя, что платформа модульная и совместима с различными источниками пузырьков. Это может открыть дверь для передового применения в заживлении ран и регенеративной медицине, где текущие процедуры часто не хватает при продвижении долгосрочного восстановления тканей. Интегрируя электромобили непосредственно в структуру гидрогеля, материал обеспечивает устойчивую доставку своих биоактивных сигналов. Поскольку гидрогель инъецируется, его также можно доставить локально в поврежденную ткань.
Ранние эксперименты показывают, что гидрогели йогурта EV являются биосовместимыми и стимулируют сильную ангиогенную активность в течение одной недели у иммунокомпетентных мышей, демонстрируя, что сельскохозяйственные электромобили не только обеспечивают фундаментальные исследования биоматериалов, но и обладают терапевтическим потенциалом в качестве биотехнологии следующего поколения. У мышей материал не показал признаков побочной реакции и вместо этого способствовал образованию новых кровеносных сосудов, что является ключевой стадией в эффективной регенерации тканей. Команда Корреа также заметила, что гидрогель создает уникальную иммунную среду, обогащенную противовоспалительными типами клеток, что может способствовать наблюдаемым процессам восстановления тканей. В настоящее время команда изучает, как этот иммунный ответ может помочь направить регенерацию тканей.
Возможность разработать материал, который внимательно имитирует естественную среду организма, а также ускоряет процесс исцеления, открывает новый мир возможностей для регенеративной медицины. Подобные моменты напоминают мне, почему исследование в области биомедицинской инженерии всегда находится на пороге чего -то захватывающего ».
Artemis Margaronis, научный сотрудник NSF
Источник:
Школа инженерии и прикладных наук Колумбийского университета
Ссылка на журнал:
Маргарис А., и др. (2025). Внеклеточные пузырьки как динамические сшивки для биологически активных инъекционных гидрогелей. Иметь значениеПолем doi.org/10.1016/j.matt.2025.102340Полем
1753711310
#Инженеры #Columbia #создают #биологически #активные #гидрогели #использованием #полученных #из #молочных #продуктов
2025-07-28 13:41:00
Ещё по этой теме
