有时，科学不必重新发明轮子——它只需要找到巧妙的捷径。虽然复杂的生物工程和先进的纳米技术正在推动医学发展，但研究人员最近在一种日常超市商品中发现了对组织愈合的意想不到的促进作用：酸奶。
在一项发表在《Matter》上的新研究中，哥伦比亚大学和意大利帕多瓦大学的研究人员配制了一种注入了源自酸奶的颗粒的可注射水凝胶，用于组织再生。
这些被称为细胞外囊泡（EVs）的微小颗粒自然存在于细胞中，并富含蛋白质和遗传物质。它们对于细胞之间的复杂通信至关重要，而合成材料通常难以复制这一点。
使用乳制品颗粒愈合
“这个项目始于一个关于如何构建基于 EV 的水凝胶的基本问题。酸奶 EV 为我们提供了一个实用的工具，但它们不仅仅是一个模型，”哥伦比亚大学生物医学工程助理教授 Santiago Correa 在一份新闻稿中说。“我们发现它们具有固有的再生潜力，这为新的、易于获得的治疗材料打开了大门。”
哥伦比亚大学的纳米免疫工程实验室专注于药物输送，当然还有免疫工程。团队发现酸奶 EV 可以一举两得：充当治疗剂并帮助构建凝胶结构本身。
为了创造他们用于组织修复的凝胶，科学家们设计了一种水凝胶系统，其中酸奶 EV 发挥了两个作用。首先，它们充当生物活性载体，携带细胞识别的所有天然愈合信号。其次，它们与生物相容性聚合物结合，充当结构构件，形成稳定而灵活的可注射材料。
使用酸奶 EV 为团队带来了巨大的优势。通常，大规模收集 EV 既昂贵又不高效，限制了它们在医疗治疗中的应用。但酸奶中充满了 EV，提供了一种易于获取、低成本的来源。在这项研究中，来自哥伦比亚大学和帕多瓦大学的团队将他们在纳米材料和聚合物基水凝胶方面的知识与他们在农业 EV 采购方面的专业知识相结合，展示了跨学科合作的强大力量。
酸奶模仿身体的自然环境
注入酸奶的水凝胶不仅仅是将细胞固定在一起。它积极地与周围细胞相互作用，促进愈合和组织再生，而无需额外的化学添加剂。因为它模仿了活体组织的力学性能，所以它创造了一个对身体感觉自然的良好环境。
更妙的是，早期实验表明，当注入小鼠体内时，这种凝胶完全具有生物相容性，并在不到一周的时间内促进了新血管的生长，这是有效组织修复的关键部分。接受治疗的小鼠没有出现不良反应；相反，它们的组织再生过程得到了极大的加速。
通过将酸奶 EV 直接添加到凝胶的结构中，该材料还可以实现其愈合信号的持续输送。由于其可注射性，它可以被带到任何需要的地方。
为再生医学打开新大门
团队并没有止步于酸奶。他们还测试了源自哺乳动物细胞和细菌的 EV，证明了他们的水凝胶平台具有灵活性，可以与不同的囊泡来源协同工作。这种适应性可能是伤口愈合和再生医学的改变游戏规则的因素，特别是考虑到目前的治疗缺乏长期修复组织的能力。
另一个有趣的发现是，该水凝胶富含抗炎细胞。这种免疫反应可能是其加速愈合如此有效的原因之一，并且它仍然是持续研究的主题。
“能够设计出一种既能很好地模仿身体自然环境又能加速愈合过程的材料，为再生医学开启了一个充满可能性的新世界，”该研究的主要作者、研究生研究员 Artemis Margaronis 说。“这样的时刻提醒我，为什么生物医学工程的研究领域总是在激动人心的突破的前沿。”
最终，尽管生物工程师经常依赖尖端的实验室发明，但有时最创新的解决方案来自简单地看看大自然——以及乳制品区——已经完美的东西。
本文不提供医疗建议，仅供参考。
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Matter：细胞外囊泡作为生物活性可注射水凝胶的动态交联剂
Pharmacology & Therapeutics：基于细胞外囊泡的疗法：细胞外囊泡作为治疗靶点和药物
