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定制凝血粒子可以帮助治愈慢性伤口

NC州发明人已经开发出预先形成的纤维蛋白,模仿身体的天然凝血过程,这可以增强慢性伤口的治疗结果。

血凝块的3d例证

新技术可以改变医生治疗慢性伤口的方式,这会影响每年超过600万人。糖尿病溃疡或深层组织烧伤,慢性伤口是愈合缓慢或根本不愈合的伤口,因此易于感染。这些感染可能导致严重后果,包括截肢甚至死亡。

发明人在生物医学工程联合系在研究商业化办公室的支持下,是专利技术,可以帮助较快,更有效地治愈慢性伤口。

伤口愈合发生在三个重叠阶段:凝结密封伤口,炎症清洁它和组织再生马刺修复。第一阶段的血液凝块由两个主要成分组成:血小板和纤维蛋白的股线,其用作将血小板和其他细胞类型保持在一起的网。

由于各种原因,慢性伤口通常缺乏纤维蛋白,是专利申请技术的共同发明人和NC州的先进伤口愈合实验室的领导者。

“纤维蛋白是涉及血液凝固的主要蛋白质,但它也形成了一个重要的脚手架,在凝结停止后促进愈合,”布朗说。“大多数情况发生了慢性伤口的时间是陷入炎症阶段,所以你没有足够的初始纤维蛋白脚手架用于随后的细胞进入并重建组织。”

纤维蛋白由前体纤维蛋白原和凝血酶形成。目前用于停止出血的基于纤维蛋白的技术在不自然高水平下引入纤维蛋白原和凝血酶,然后可以阻碍长期愈合。

“这些材料基本上导致形成厚的聚合物块;虽然,在自然愈合期间,您的身体在具有一些开放孔隙的网格中形成纤维蛋白,这对于允许细胞迁移至关重要,“布朗说。“如果它太厚,纤维蛋白实际上可以阻碍细胞迁移。最终会对伤口愈合产生不利影响。“

为了解决这个问题,布朗与Fran Ligler合作,兰伯杰出的生物医学工程教授,国家发明家名人堂的成员。他们一起发现了如何将预先形成的纤维蛋白进行定制纳米颗粒。

电子显微镜图像的棕色和Ligler的纤维蛋白纳米粒子;右侧图像中的白色杆表示100纳米(一微米),比人头头发的直径小约750倍。

纳米颗粒可以以不同的尺寸制成,这使得它们与已经自然发生的凝血过程集成。换句话说,棕色和Ligler的纳米颗粒在生理相关的密度下赋予纤维蛋白,这是模仿身体产生的网状物质所需的内容。

“该系统的美丽是,在伤口环境中,将有一些少量的凝血凝结,并且颗粒可以与伤口位点聚合纤维蛋白,”布朗说。“关于这个系统的其他伟大的事情是您可以将其用作药物的载体分子。”

棕色和Ligler表明它可以将生长因子,抗生素或其他愈合助剂附加到纤维蛋白纳米颗粒。Ligler表示,与将它们直接添加到伤口时,这种送货系统允许这些愈合助剂的较慢,更控制的释放。

棕色和Ligler的纤维蛋白纳米颗粒可以在组织再生开始时发生细胞迁移。随着在与纤维蛋白的整合时,所附的生长因子或抗生素能够在长期促进愈合。

“糖尿病溃疡的一部分是循环系统的循环系统不足,”Ligler说。“氧气量很低,并且没有常用的细胞的表现在愈合中。因此,如果您能够积极地带来更多的细胞,您有机会提高愈合。“

在全球范围内,到2024年的伤口护理市场估计到近250亿美元 - 糖尿病溃疡占了2019年该市场的最大份额。棕色和Ligler技术的专利申请流程预计将经营于2022年夏季。

要了解更多信息,请在kschohan@ncsu.edu的kultaran chohan联络主任。

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