Verletzungen mit Blutimplantaten heilbar
Forschungsprojekt der University of Nottingham lässt Knochen und Muskeln zusammenwachsen
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Implantate aus Blut in Petrischalen: Forscher lassen Gewebe regenerieren (Foto: nottingham.ac.uk) |
Nottingham (pte001/18.11.2024/06:00)
Verletzungen von Muskeln und Knochen lassen sich dank Forschern der University of Nottingham bald mit Präparaten heilen, die aus dem Blut des jeweiligen Patienten gewonnen werden. Die Wissenschaftler haben dazu Peptidmoleküle verwendet, um lebende Materialien zu schaffen, die die Geweberegeneration fördern.
Synthetische Peptide helfen
Die meisten menschlichen Körpergewebe können Risse und Brüche mit bemerkenswerter Effizienz regenerieren, solange diese klein sind. Dieser Heilungsprozess ist hochkomplex. In den Anfangsstadien bildet sich aus flüssigem Blut das feste regenerative Hämatom (RH), eine reiche und lebendige Mikroumgebung, die Schlüsselzellen, Makromoleküle und Faktoren umfasst, die die Regeneration koordinieren - gewissermaßen ein Bluterguss.
Das Team hat eine selbstorganisierende Methode etabliert, bei der synthetische Peptide mit dem Vollblut des Patienten gemischt werden, um ein Material zu erzeugen, das die wichtigsten Moleküle, Zellen und Mechanismen des natürlichen Heilungsprozesses nutzt. Auf diese Weise ist es möglich, regenerative Materialien zu entwickeln, die nicht nur das natürliche regenerative Hämatom imitieren, sondern auch dessen strukturelle und funktionelle Eigenschaften verbessern.
Tierknochen mit Erfolg geheilt
Diese Materialien lassen sich leicht zusammenfügen, manipulieren und sogar in 3D drucken, wobei die normalen Funktionen des natürlichen RH erhalten bleiben, beispielsweise das normale Verhalten der Blutplättchen, die Bildung von Wachstumsfaktoren und die Rekrutierung relevanter Zellen, die für die Heilung wichtig sind. Mit dieser Methode hat das Team gezeigt, dass es in der Lage ist, Knochen in Tiermodellen erfolgreich mit dem eigenen Blut des Tieres zu reparieren.
"Seit Jahren suchen Wissenschaftler nach synthetischen Ansätzen, um die natürliche regenerative Umgebung nachzubilden, was sich aufgrund ihrer inhärenten Komplexität als schwierig erwiesen hat. Wir arbeiten dagegen mit der Biologie, anstatt sie zu imitieren. Dieser biokooperative Ansatz eröffnet Möglichkeiten zur Entwicklung regenerativer Materialien, indem Mechanismen des natürlichen Heilungsprozesses genutzt und verbessert werden", so Biomediziner Alvaro Mata.
"Unser Ziel ist es, ein Toolkit zu entwickeln, das leicht zugänglich ist und in einer klinischen Umgebung eingesetzt werden kann, um das Blut von Patienten schnell und sicher in reichhaltige, zugängliche und anpassbare regenerative Implantate umzuwandeln", ergänzt Kollege Cosimo Ligorio vom Institut für Chemie- und Umweltengineering der Hochschule.
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