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多肽在生物医学工程中的应用

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发表于 2014-1-5 19:52:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
       创伤修复    目前, 对于大脑神经紊乱疾病( 如中风、 大脑局部缺血),大脑外伤和异常的神经组织退化性疾病并没有长期有效的治疗方法。帕金森病( Parkinson   disease , PD) 是研究最多的神经组织退化性疾病, 65岁后受其影响的人群达2%, 2006年单在在欧盟地区病例就多于10万。尽管所培养的胚胎细胞需要克服道德伦理、 可得性组织和相应的排斥反应等一系列治疗问题, 但细胞治疗仍是很有前景的治疗措施。生物支架和细胞外基质联合使用的仿生法可以更好地控制细胞的增殖、 生长、 代谢、 分化和体内植入。最近, 人类视网膜色素上皮细胞( hRPE) 就被用于PD的治疗, 临床上也有相关报道:从帕金森病人体内成功分离出神经干细胞( NSCs ), 应用自体移植技术获得了较好的治疗效果。Yuki -koOh g a将多肽LRGDN( 含一段 RGD序列) 用于神经细胞培养的支架研究, 结构显示此多肽与细胞以一种特异性接触方式相互作用, 促进了细胞的多功能性运动, 是一种细胞特异性组织工程生物支架材料。另外, 凝胶状的多肽支架材料包裹细胞后可通过注射运送到身体的特定部位, 如脊髓损伤处。

      骨组织工程    骨组织工程中现有的支架材料包括无机材料、 有机高分子材料及各种表面改性的材料等。然而, 它们的硬度大,生物相容性较差, 细胞在材料表面的黏附性差, 植入人体内导致血栓形成, 生物降解性差, 或降解后的产物很难被有机体有效利用, 这些缺点限制了它们在体内组织修复中的应用。多肽在体内可降解为氨基酸, 可被生物体吸收或降解,细胞相容性好, 具有一定的弹性和韧性。这些优点使得多肽水凝胶材料成为一种极有前途的组织工程支架材料应用于骨组织工程的研究。近年来一些研究开始利用多肽作为骨组织工程的支架材料。有研究表明 MDG1有助于羟基磷灰石的形成, 进而促进骨细胞的生长分化。通过对自组装多肽KLD、 软骨基因和异源骨髓干细胞对软骨组织再生的影响的研究, 发现自组装多肽 KLD有助于骨组织修复。

       神经组织工程    多肽纳米纤维凝胶基质材料是一种新型神经组织工程支架材料。与其他神经组织工程相比, 其突出优点是:粘弹性好, 与脑和脊髓组织有相近的压缩模量; 降解产物为氨基酸单体, 无任何生物体毒性且可以作为营养物质的来源; 便于靶向运输, 可以通过注射技术运送到靶位点。这些优点使多肽纳米纤维凝胶基质材料成为一种极有应用前景的神经组织工程支架材料。将 KLD - 12用于兔子髓核细胞的培养, 细胞成活率达93%, 且随着培养时间的延长, 细胞活力呈阶梯形增长, 自组装纳米纤维结构能提供髓核细胞所需的微环境, 并可在体外增长细胞生命。将多肽 RGD作为配基连接在磷脂双分子层上, 用于成年海马神经干细胞的培养, 结果显示, 在 RGD的存在下, 磷脂双分子层具有促进神经干细胞生长的支撑作用, 表明多肽 RGD在神经干细胞的人工培养系统中是很好的生物材料。含IKVAV 序列的多肽分子作为神经组织支架也有相关报道。

       药物载体    作为生物天然蛋白, 丝素蛋白因其较好的生物相容性、疏水性以及材料的多孔结构, 充当药物或基因等物质的载体具有优异的缓释能力, 同时其纳米、 微米缓释体系还可以提高药物的靶向性和生物利用度。
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