英国曼彻斯特大学的研究人员发现,源于海洋生物的纳米晶须能够创造人类肌肉组织。
科学家们发现,来自被囊动物海鞘的纤维素能够影响实验室骨骼肌细胞的行为。这些纳米结构比肌肉细胞小几千倍,是引起细胞排列的最小物理结构。由于人体内具有大量组织(包括肌肉——含有提供其强度和刚度的对齐的纤维),因此排列非常重要。
纤维素是一种多糖(糖结合在一起形成的长链),通常存在于植物中,是纸和某些纺织品(如棉)的主要成分。目前,已用于许多不同的医疗实践,包括伤口敷料。但这是第一次提出将其用于骨骼肌肉组织的创建。
被囊动物生长于世界各地沿海水域的岩石和人造结构当中。从被囊动物中提取的纤维素,鉴于其独特性质,特别适用于制造肌肉组织。
曼彻斯特大学学者Stephen Eichhorn博士和Julie Gough博士以及拥有博士学位的学生James Dugan 共同合作,以纳米晶须的形式化学提取了纤维素。一纳米相当于十亿分之一米,而这些微小晶须仅为数十纳米宽- 远比人类头发丝细。
当它们相互对齐并平行,就会导致肌肉细胞的快速排列和融合。该方法简单且相对快速,能够使医生和科学家有能力创造骨骼肌肉组织的正常排列结构。
该组织可有助于修复现存肌组织甚至是促进肌组织生长,以防损伤。可替代人类受损或患病肌肉组织的人造组织或可彻底改变医疗保健现状,可世界各地数百万人民受益于此。博士认为,从生物中提取的纤维素可引起重大医疗进步。他补充说,虽然这是一个相当详细的化学过程,但是其潜在应用值得探索。
由于其独特性能且是一种可再生资源,世界各地对纤维素的关注非常密切。但这是第一次将其应用于骨骼肌组织工程。对于肌肉精密工程,以及其他排列整齐的结构,如韧带和神经,该纤维素均极具潜力。
博士生James Dugan因其纳米晶须成果,已成为第一个赢得美国化学学会纤维素和可再生材料部奖的英国学生。