Hydrogel heler uden tilsætningsstoffer

Nogle gange, når du er investeret i et projekt, lægger du ikke mærke til ting, der viser sig at være væsentlige.

Forskere i Rice-laboratoriet hos kemiker og bioingeniør Jeffrey Hartgerink havde netop sådan en oplevelse med de hydrogeler, de udviklede som et syntetisk stillads til at levere lægemidler og fremme væksten af ​​celler og blodkar til nyt væv.

For at gøre det, de testede ofte gelerne ved at infundere dem før injektion med bioaktive små molekyler, celler eller proteiner. Hvad de ikke indså før for nylig var, at hydrogelen i sig selv har betydelige terapeutiske kvaliteter.

Laboratoriet rapporterede i tidsskriftet Elsevier Biomaterialer at en bestemt hydrogel, et selvsamlende multidomæne peptid (MDP) med aminosyresekvensen K2(SL)6K2, er faktisk bioaktiv.

Da Hartgerink og hans team begyndte at undersøge fænomenet, de fandt ud af, at selv uden tilsætningsstoffer bliver deres MDP hurtigt infiltreret af værtsceller, fremkalder en midlertidig inflammatorisk reaktion, udvikler ikke en fibrøs kapsel, understøtter infiltrationen af ​​et modent vaskulært netværk og rekrutterer nervefibre.

"Vi var overraskede over at finde denne stærke effekt i, hvad vi tidligere havde anset for at være et kontrolpeptid, " sagde Hartgerink. "Som det viste sig, den iboende struktur og kemi af dette peptid, på trods af at det er ret simpelt, resulterer i en stærk biologisk reaktion."

Hydrogelen, som kan leveres gennem en sprøjte, er designet til at nedbrydes over seks uger og efterlade sundt væv. Fordi peptiderne er designet nedefra og op til at efterligne deres naturlige modstykker, laboratoriet fandt ud af, at de skaber et optimalt miljø for kroppens egne systemer for at fremme heling.

Forskerne rapporterede om den naturlige inflammatoriske reaktion, når et fremmed stof som en hydrogel indføres i et system og trækker celler, der udskiller proteiner involveret i cellulær infiltration, nedbrydning af stillads, vaskularisering og innervation. Test på injiceret hydrogel viste en "statistisk signifikant" stigning i tilstedeværelsen af ​​cytokiner, der vides at fremkalde en inflammatorisk reaktion, samt en stigning i antiinflammatoriske midler, som begge forblev stabile efter dag tre og gennem to uger.

At, Hartgerink sagde, indikerer, at hydrogelen ser ud til at udnytte kroppens medfødte evne til at helbrede, når den går fra et pro-inflammatorisk til et pro-healing miljø.

"Som vi til sidst opdagede, dette enestående peptid tillader kroppen at udføre helbredelse på egen hånd, men med et markant løft, " sagde han. "Vi mener, at det vigtigste skridt er det indledende, og meget hurtig, celleinfiltration. Når disse celler er på stedet, de producerer alt, hvad de behøver for en imponerende regenerativ reaktion, herunder angiogenese og neurogenese."

Hartgerink sagde, at laboratoriet forfølger anvendelse af peptidet til sårheling i diabetiske sår.