帶電的水凝膠可以幫助治愈腦部損傷
與身體其他部位的組織不同,如皮膚,大腦中的神經組織在受損後不會再生。然而,在一種新型水凝膠的幫助下,可能有一天能夠做到這一點。這種生物相容性聚合物凝膠由日本北海道大學的一個科學家團隊開發,由等量的帶正電和帶負電的單體組成。這種組合被發現為細胞提供了最好的粘附性。
科學家們調整了水凝膠中交聯劑分子的比例,使其具有類似腦組織的硬度,此外他們還在其中創造了微小的孔隙,作為細胞”築巢”的場所。接下來,該凝膠被浸泡在生長因子血清中,以促進血管的生長,之後通過手術將其植入小鼠大腦的受損區域。
三週後,人們發現周圍腦組織的免疫細胞和神經細胞已經遷移到植入的水凝膠中,而且血管也開始在其中生長。研究人員隨後將神經乾細胞注射到凝膠中。
40天后,這些細胞中的絕大多數已經存活,其中一些已經分化為神經元和保持神經元的星形細胞。此外,其中一些新的神經細胞已經遷移出水凝膠,並進入周圍的腦組織,顯示出該材料與大腦的整合程度。
移植到水凝膠中64天后的神經乾細胞–紅框表示血管
事實證明,不同步驟的時間間隔是非常重要的。當科學家們嘗試同時植入凝膠和添加干細胞時,該程序並不成功。
由谷川聰和田中伸彌教授領導的這項研究的論文已發表在《科學報告》雜誌上。
喬治亞大學(University of Georgia)的科學家們之前開發了一種自己的”腦膠”水凝膠,他們成功地用它來治療老鼠的腦損傷。