简单聚合物让骨骼再生疗法重获新生

材料牛注：骨骼再生疗法一直以来因为用量大、有害副作用多等问题无法广泛应用，如今格拉斯哥大学利用简单聚合物将其用量降低300倍，用量少、低危害、靶向作用指定区域，为需要骨手术患者带来福音。

生物医学工程师研发了一种新技术，它有助于激发出骨骼再生疗法的巨大潜力，为脊髓损伤、骨骼移植和其他骨科手术创造更好的治疗方案。

8月27日，Science Advances期刊上发表了一篇文章，格拉斯哥大学（University of Glasgow）的科学家论述了如何用简单聚合物帮助刺激生长因子（可以帮助身体再生的神奇物质），且该聚合物成本低、可商业化生产。

生长因子在生物发育过程中发挥重要作用，它能促进身体随年龄增长发生相应变化。近几年一种名为骨形态发生蛋白-2型（bone morphogenetic protein 2，缩写为BMP-2)的生长因子已经用于帮助患者骨骼再生的临床治疗。

但是BMP-2技术一直没有得到广泛的使用。因为人体会快速传递该蛋白，所以为了达到骨骼再生的目的，临床医生需要使用大剂量的BMP-2，而这可能会产生一些有害副作用，例如引起神经损伤甚至形成肿瘤。

格拉斯哥大学分子细胞与系统生物学研究所（Institute of Molecular Cell and Systems Biology）和工程学院（School of Engineering）的研究人员共同开发了一项新技术，他们利用聚丙烯酸乙酯的特性使BMP-2的用量在比现在减少300倍时仍然有效。低剂量大大降低了出现有害副作用的风险并减少了治疗费用。

细胞工程学教授Matthew Dalby说：“我们使用的聚合物虽然看起来很不起眼，但是我们发现它有巨大的临床应用潜力。这些聚合物渐渐的用做一些具有生物性复杂的物质并且还能很好的模仿生长因子在体内发挥作用的过程。”

“聚合物促进了生长因子与纤维连接蛋白的反应，纤维连接蛋白与生长因子结合从而促进身体再生。在体内组织中，细胞打开纤维连接蛋白允许生长因子结合并开始再生。目前使用的BMP-2疗法，生长分子吸收十分有限，这主要因为BMP-2只是以溶解形式大量传递而而不是一种仿生的过程。我们的聚合物帮助纤维连接蛋白在体外发挥与其在体内时所发挥的相同作用。”

生物医学工程系主任Manuel Salmeron-Sanchez教授说：“这项技术使生长因子疗法更有效、更便宜，开启了生长因子疗法的新篇章。通过在髋关节植入物、骨移植或者脊柱等表面涂覆一层这种聚合物，人们可以在指定区域进行骨骼再生。”

“在医学领域，骨是除了血液外最常见的移植材料，这就意味着骨再生过程有巨大的市场潜力。举个例子来说，车祸中受伤或者在骨癌治疗中丢失关键区域骨骼的人们可以用这些技术得到更有效的治疗。”

“我们正在争取更多的资金来进一步研究我们的发现，我们希望第一个人体实验可以在未来五年内进行。”

原文链接：Simple polymer could unlock more effective bone regeneration treatments。

文献链接：Material-driven fibronectin assembly for high-efficiency presentation of growth factors。

本文由编辑部杨洪期提供素材，张雨编译，丁琬芝审核，点我加入材料人编辑部。