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该生物材料基于加州大学圣地亚哥分校开发的水凝胶。图片来源：大卫•贝洛特/加州大学圣地亚哥分校
科技日报记者 张梦然
美国加州大学圣地亚哥分校研究人员开发了一种可静脉内注射的新型生物材料，可减少组织炎症并促进细胞和组织修复。该生物材料经测试证明可有效治疗啮齿动物和大型动物模型中心脏病发作引起的组织损伤。研究人员还在啮齿动物模型中证明，该生物材料或对创伤性脑损伤和肺动脉高压患者有益。研究成果近日发表在《自然·生物医学工程》杂志上。
心脏病发作后，会形成疤痕组织，从而削弱肌肉功能，并可能导致充血性心力衰竭。研究团队希望开发一种可在心脏病发作后立即实施的治疗方法。这意味着开发一种生物材料，可与其他治疗方法（如血管成形术或支架）同时注入心脏血管，或静脉注射。这种新型生物材料的优点之一是均匀分布在整个受损组织中。相比之下，通过导管注射的水凝胶保留在特定位置且不会散开。
研究人员从水凝胶开始着手，该水凝胶被证明与血液注射相容。但是水凝胶中的粒径太大，无法用于渗漏的血管。于是，研究人员将水凝胶的液体前体通过离心机筛出更大的颗粒，只保留纳米尺寸的颗粒。在冷冻干燥之前，将所得材料进行透析和无菌过滤。将无菌水添加到最终粉末中会产生一种生物材料，这种材料可通过静脉输注到心脏的冠状动脉中。
研究人员在心脏病发作的啮齿动物模型上测试了这种生物材料。生物材料与心脏病发作后血管内皮细胞结合，缩小间隙并加速血管愈合，从而减少炎症。研究人员还在心脏病发作的猪模型中进行测试，结果相似。研究团队正计划申请美国食品药品监督管理局的授权，对这种新型生物材料在心脏病方面的应用展开人体研究。人体临床试验或将在一两年内开始。
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一直以来，人们并无确定的治疗方法去修复由心脏病发作造成的心脏组织损伤。而本文中研究的亮点，就在于成功验证了一种新材料能在大型动物模型中减少炎症、促进愈合的假设。这种生物材料擅长从内到外治疗受损组织，属于再生工程的一种新方法。如果临床试验顺利，其终将帮助到大量被痛苦慢性病折磨的人类患者。
关键词： 生物材料
