近年来,许多生长因子已在临床试验中用于多种治疗应用,包括骨再生和缺血组织的新血管形成。 尽管早期取得了令人鼓舞的结果,但在较大的2期试验中获得的结果通常并未显示出对患者的预期益处,其中一些具有明显的不良反应。治疗性生长因子的递送通常需要超生理剂量,这可能会导致不良的脱靶效应。爱尔兰都柏林圣三一大学Daniel J. Kelly等人通过将包含时空模式的生长因子3D生物打印植入物用于优化耦合血管生成和成骨。
由于独特的VEGF梯度,增强了血管浸润和血管生成
本文要点:
1)使用纳米颗粒功能化生物墨水,有可能打印出具有不同生长因子模式和释放曲线的植入物,释放曲线从几天到几周。
VEGF和BMP-2的时空传递导致增强的血管生成
2)血管内皮生长因子(VEGF)的空间分布决定了血管生成的程度。在含有血管内皮生长因子空间梯度的植入物中,与同样总蛋白含量的同种异体植入物相比,能观察到了更高水平的血管浸润。含有VEGF梯度的打印植入物,再加上空间限定的BMP-2定位和释放动力学,加速了大骨缺损的愈合,几乎没有异位骨形成。这证明了生长因子打印术(一种可能的护理疗法)在严格控制组织再生方面的潜力。
支架植入后12周,VEGF和BMP-2的时空传递导致骨骼组织分布增强
参考文献:
Fiona E. Freeman, et al., 3D bioprinting spatiotemporally defined patterns of growth factors to tightly control tissue regeneration. Science Advances 2020.
DOI: 10.1126/sciadv.abb5093
https://advances.sciencemag.org/content/6/33/eabb5093