光合缝线能够帮助伤口愈合

时间:2018-11-06 11:17来源:中国光学期刊网作者: 点击:
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医学上缝合伤口时一般会使用缝合线,但它们起作用时不是作为一种促进伤口主动愈合的因素,而是作为一种被动因素,它们会破坏组织内的血管,减少伤口内的氧气含量,限制伤口的愈合,最终使其形成疤痕。因此,促进组织重塑的生物活性缝合线的开发越来越受到关注。

在此研究趋势下,来自智利天主教大学的TomásEgaña与来自南美和欧洲其他大学的研究人员合作开发了一种含有转基因微藻——莱茵衣藻(C.reinhardtii)的光合缝合线。在最新研究进展中,他们展示了光合缝合线中的这些微生物如何能够产生氧气和生物活性分子,例如生长因子、促进伤口再生的元素等。

 

光合缝线能够帮助伤口愈合

 

图1 含有和不含微藻的缝合线荧光和扫描电子显微镜图像比对。致谢提供图片的生物材料学报

具有生物功能的“绿色”缝合

在适当的温度和光照条件下,将这种缝合线投入浸没在微生物悬浮液中使其接触装载微藻,由此缝合线的细丝可以吸收到微藻。在研究中,研究人员证实,这些生物可以在缝合线内增殖,最重要的是,它们还可以进行光合作用并产生氧气。此外,他们还观察到与缝合线接种在同一个孔中的人皮肤细胞(成纤维细胞)可以代谢释放的氧气,这表明接种的微藻产生的氧气足以与生理学相关。

 

光合缝线能够帮助伤口愈合

 

图2 带有微藻生长14天的光合缝合线能够在体外产生氧气(气泡)

为了进一步提高这项技术潜在的应用可能性,研究人员调查了微藻产生促进愈合功能分子的可能性,例如生长因子。为此,他们对微藻进行了基因改造以产生这些因子(如VEGF, PDGF and SDF-1α),并将这些生长因子的DNA序列进一步引入微藻基因组。然后,他们在缝合线中接种微藻,并观察它们如何在持续14天内释放产生这些因子,生长因子在体外对人体细胞也具有生物活性。

最后,研究人员证实,在将微藻放置14天后,缝合线还能够保持它们的机械性能。此外,在用缝线缝合皮肤45次并冷冻保存(在-80℃冷冻)后,微藻仍保持着其活力和生长能力。这证明了它们重复使用和保存的可行性。

下一步的进展

该技术代表了一种新方法,也是一个生物功能缝合线发展的重要进展。此外,它可以应用于其他生物材料。然而,许多问题仍然没有答案:对光合缝合线进行消毒的可行性有多大?一旦患者接受治疗,我们如何消除微生物?我们如何为这些光合作用材料提供光线?这些问题的答案将会成为Egaña及其研究团队未来努力的重点方向。

【光粒网综合报道】( 责任编辑:yeyan )
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