2014年1月31日
当生物学和材料科学融合在一起时，结亚博网站下载果可能是亚博老虎机网登录新的材料，可以用来输送靶向药物，修复受损的动脉或重建失败的组织，如前交叉韧带，ACL损伤，这可能会结束体育生涯。宾夕法尼亚州立大学生物工程师杨建正在开发针对这三种生物的聚合物。
在这张图中，聚合物通过点击反应和缩合反应进行交联，并呈现出易于生物分子接合的键锁表面。资料来源:杨健，宾夕法尼亚州立大学
组织工程与点击化学
在人工组织支架中找到机械强度和弹性之间的平衡一直是个问题，因为需要添加生物相容性和可控生物降解性的理想特性。在《先进材料》杂志最近的一篇文章中，亚博网站下载杨和他的同事们在宾夕法尼亚州立大学的生物医学工程系和矫形手术在中国广东省科学院报告利用热点击化学交联citrate-based可生物降解的弹性体具有高机械强度(拉伸应力的40 MPa)表面biofunctionalization与简单。ACL的抗拉强度为38 MPa，大部分生物降解弹性体的干拉伸强度均在10MPa以下。点击化学是一种相对较新的技术，主要用于药物发现，使用几个可靠的反应，以简单的过程锁定或“点击”在一起小单位的生物材料。亚博网站下载杨认为，这是首次报道使用click化学设计用于组织工程的多功能生物可降解弹性体。
除了优越的机械强度，Yang的click聚合物还提供了用户友好和位点特异性的生物活性分子功能化，例如，促进细胞生长。此外，click聚合物显示出一种理想的生物降解性，他称之为“先慢后快”。在许多组织工程应用中，在组织再生的早期保存人工支架的机械强度是很重要的。然而，许多弹性体聚合物在植入后开始以稳定的速度降解。在这项研究中，click聚合物被称为pocc -click-3，与其他聚合物相比，在一段时间内降解程度较低，但随后降解迅速。
杨和他的同事们相信，他们的可点击生物可降解弹性体设计将极大地扩展生物可降解聚合物在药物输送、骨科固定装置、组织工程和其他类型的医疗植入物等领域的应用。这篇论文，“点击化学在生物可降解聚合物设计中扮演双重角色”，由宾夕法尼亚州立大学的郭金山，谢志伟，Richard T. Tran和Jian Yang，广东省骨科研究院的谢登辉，金大迪和白晓春共同撰写。
血管修复
杨最近获得了美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的一项资助，用于开发促进受损内皮细胞愈合的纳米颗粒。内皮细胞是血管的内层，在疏通动脉的外科手术中可能会损伤内皮细胞yabo214。
“血管成形术和支架植入术经常会损伤动脉壁，”杨解释说，“随之而来的并发症风险很大，比如动脉再狭窄或血凝块。”血小板聚集在受损的血管上，引发血栓形成。其他细胞会沉积在细胞壁上，形成堵塞。结果是多次手术和多次支架置换。
杨和他在德克萨斯大学阿灵顿分校的合作研究员Kytai Truong Nguyen将开发和测试一种聚合物纳米颗粒，它可以模拟血液中形成凝块的血小板，并在损伤处形成保护层。他们的纳米颗粒由一种名为GP1b肽的配体装饰，这种配体与血液中循环的内皮祖细胞相连，可以长成成熟的内皮细胞。随着时间的推移，纳米颗粒将无害地降解，因yabo214为新的血管内壁修复损伤，避免了支架的需要。“外科医生仍然会先做血管成形术，但不会植入支架。相反，他们会注射纳米颗粒溶液，如果需要的话，会注射不止一次。”
“我们的纳米颗粒有两yabo214个功能:它们将作为覆盖受伤血管壁的临时模板，防止底层平滑肌细胞过度向内生长而阻塞动脉。一旦纳米颗粒附着在血管壁上，yabo214血小板就不能附着。然后，纳米颗粒将捕获循环的内yabo214皮祖细胞，在受伤的血管壁上形成健康的内皮。一旦任务完成，纳米颗粒就会消失而不会产生任何长期毒性。yabo214在阿灵顿大学的研究中，这些可注射的纳米颗粒在yabo214动物模型中发挥了很好的作用。该团队在四年多的时间里从美国国立卫生研究院获得了140万美元用于开发这项技术。
攻击前列腺癌
在美国国立卫生研究院最近颁发的第二个奖项中，杨和联合首席研究员谢杰(Jer-Tsong Hsieh)，德克萨斯大学西南医学中心(University of Texas Southwestern Medical Center)的约翰·麦康奈尔(Dr. John McConnell)前列腺癌研究杰出主席，在五年内获得了160万美元，用于开发用于成像和治疗前列腺癌的生物可降解纳米颗粒。yabo214
前列腺癌是美国男性癌症死亡的第二大原因。如果癌症产生了治疗耐药性，肿瘤就会继续生长并扩散到身体的其他部位。为了防止这种情况，Yang和Hsieh将尝试找出一种叫做基因毒素的前列腺癌特异性药物，这种药物将攻击癌细胞，并开发一种靶向癌细胞的荧光纳米颗粒。杨的团队计划在荧光纳米颗粒中加入磁共振成像颗粒，以找到肿瘤的确切位置。yabo214如果需要手术切除癌症，荧光纳米粒子将附着在癌细胞上，帮助外科医生识别那些肉眼通常看不见的小簇癌细胞。yabo214
“我们需要优化基因毒素，确保我们能将其放入纳米颗粒中。然后，我们必须调整纳米粒子，使其发出强烈的荧光，并控制药物向肿瘤而不是血液的释放。但我们有信心做到这一切。”
杨健，宾夕法尼亚州立大学生物医学工程副教授，材料研究所和哈克生命科学研究所成员。亚博网站下载亚博老虎机网登录可以通过(电子邮件保护)．
来源:http://www.mri.psu.edu/