白殿风 https://m-mip.39.net/nk/mipso_4688340.html中枢神经系统疾病如脊髓损伤、帕金森、阿尔茨海默症等,是世界范围内致残率最高的一种疾病。中枢神经系统疾病严重影响残疾患者的生活质量,但目前临床上依然没有有效的办法治疗。随着再生医学技术的发展,利用生物材料治疗脊髓损伤、神经退行性疾病和中风等中枢神经系统疾病具有非常大的潜在应用前景。植入中枢神经系统的生物材料的力学特性对于与宿主组织的有效整合是至关重要的,但是关于宿主组织的生物力学特性研究依然很少,因此如何评估软性生物材料和中枢神经系统组织的硬度仍然是一个挑战。日前,英国伦敦大学神经工程中心JamesBPhillips研究组设计了一种测量神经组织机械特性的方法,该方法有助于对新鲜脊髓和脑组织硬度进行可靠的测量,并筛选和订制符合再生医学机械特性的临床级水凝胶。研究人员首先将大鼠的脊柱分离出来,采用了注射器排出的方法将脊髓组织从无硬脑膜或伴结缔组织的脊柱中取出,从而避免了进行长时间的脊髓肌肉组织和脊椎解剖,使脊髓组织能够被迅速提取并进行测试。随后他们在特制的模具下对样品在不同的测试频率下进行压缩,并且使用压缩动态力学分析(DMA)方法进行分析。
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图机械强度测试方法概览
利用该方法,研究人员比较了脑组织硬度的区域差异,并量化颈部脊髓内机械各向异性的程度。同时他们还对胶原蛋白、纤维蛋白和海藻酸等水凝胶的机械强度进行了比较,发现3mg/mL浓度的胶原蛋白的软度约为6mg/mL胶原蛋白的两倍,而体积分数(v/v)为10%的纤维蛋白比20%的纤维蛋白更软。研究组还将水凝胶力学性能与新鲜脊髓组织进行直接对比,发现6mg/mL胶原水凝胶与颈脊髓硬度非常接近。但颈脊髓组织的粘弹性反应更接近体积分数为20%纤维蛋白水凝胶。该成果近日发表于Biomaterials杂志。本研究开发了一种测量中枢神经系统组织硬度的方法,并证明了临床级胶原蛋白、纤维蛋白和藻酸盐水凝胶的机械特性可以被调节来接近模拟中枢神经系统不同区域的机械特性。该研究为临床上匹配不同硬度的生物材料进而治疗中枢神经系统疾病提供了重要的理论基础。戳下面的阅读原文,查看文章全文!
编辑:李佳音
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