肽基水凝胶有望用于组织和器官修复

通过结合生物医学精度和自然启发工程，渥太华大学领导的科学家团队创造了一种凝胶状材料，显示出快速修复人体各种受损器官和组织的巨大潜力。

由渥太华大学医学院副教授 Emilio I. Alarcon 博士领导的尖端研究可能会影响未来数百万人的生活，该研究利用肽水凝胶来密封皮肤伤口、向受损的心肌输送治疗药物并修复受损的角膜。

“我们利用肽来创造治疗方案。团队从大自然中汲取灵感，开发简单的伤口闭合和组织修复解决方案，”阿拉孔博士说道。阿拉孔博士是渥太华大学心脏研究所生物工程与治疗解决方案 (BEaTS) 小组的科学家兼主任，其开创性研究专注于开发具有组织再生能力的新材料。

肽是生物体中的分子，水凝胶是一种具有凝胶状质地的水基材料，已被证明可用于治疗目的。

这项研究发表在《先进功能材料》（Advanced Functional Materials）杂志上，由埃里克·苏罗宁博士和马克·鲁埃尔博士共同领导，其方法独一无二。目前，组织工程领域研究的大多数水凝胶都源自动物，并以蛋白质为基础，而该联合团队研发的生物材料则通过工程肽进行了增强。这使得它更适用于临床实践。

鲁埃尔博士是渥太华大学医学院细胞与分子医学系教授，也是渥太华大学心脏研究所心脏外科部研究主任，他认为这项研究的结果可能是革命性的。

“尽管经过数千年的进化，人类对伤口愈合的反应仍然不完善，”鲁埃尔博士说道。“从皮肤切口到眼部损伤，再到心脏病发作后的心脏修复，我们都能观察到异常疤痕的形成。阿拉孔博士、苏罗宁博士和我们团队的其他成员近二十年来一直专注于这个问题。阿拉孔博士发表在《先进功能材料》杂志上的论文代表了一种新的方法，可以使伤口愈合、器官愈合，甚至术后基本疤痕的治疗更容易控制，从而优化人类健康。”

用于即时软组织修复的合成肽。《先进功能材料》（2024）。DOI：10.1002/adfm.202402564

事实上，关键在于肽生物材料的调节能力。渥太华大学团队的水凝胶设计为可定制的，使这种坚韧的材料能够适用于各种组织。本质上，可以根据需要修复的身体部位调整双组分配方，以增加粘附性或减少其他成分。

“我们的材料应用范围之广令我们非常惊讶，”Alarcon博士说道。“我们的技术提供了一种根据目标组织定制的集成解决方案。”

Alarcon 博士还指出，这些研究表明仿生水凝胶的治疗效果非常有效，而且其使用比其他再生方法更简单、更具成本效益。

这些材料的开发成本低廉，且具有可扩展性，这对于许多大规模生物医学应用至关重要。该团队还开发了一种快速筛选系统，显著降低了开发成本和测试时间。

Alarcon 博士说：“成本和时间的大幅减少不仅使我们的材料更具经济可行性，而且还加速了其临床应用的潜力。”

研究团队的下一步计划是什么？他们将进行大型动物试验，为人体试验做准备。到目前为止，已经在啮齿动物身上进行了心脏和皮肤试验，角膜实验是在体外进行的。