納米醫學與納米外科學

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智能和活的生物材料配備積極療法和幹細胞再生納米醫學

凱勒L1瓦格納問2Benkirane-Jessel N1、2、3,*

1法國國家衛生和醫學研究所;“骨關節和牙齒再生納米醫學”實驗室,UMR 1109, FMTS,斯特拉斯堡,法國
2Université de Strasbourg, Faculté de Chirurgie Dentaire de Strasbourg,法國
3.ARTiOS納米啟動,從INSERM, SAS,斯特拉斯堡,法國

*通訊作者:Benkirane-Jessel N,“骨關節和牙齒再生納米醫學”實驗室,INSERM“法國國家衛生和醫學研究所”;UMR 1109, FMTS,斯特拉斯堡,法國,電話:(33)3-68-85-33-76;電子郵件:Nadia.jessel@inserm.fr

再生醫學是修複和組織工程轉化研究的一個分支,研究的是替換、改造或再生人體細胞、組織或器官以恢複或建立正常功能的過程。該領域有望通過刺激人體自身的修複機製,從功能上治愈之前無法修複的組織或器官,從而改造受損組織和器官。

再生醫學是指一組可能涉及使用幹細胞的臨床治療的生物醫學方法。例子包括注射通過定向分化獲得的幹細胞或祖細胞(細胞療法);通過生物活性分子單獨或通過注入細胞分泌誘導再生(免疫調節療法);以及體外生長器官和組織的移植(組織工程)。

納米技術的出現可以開發出全新類型的生物活性設備,這些設備需要精確的細胞內給藥,以獲得更高的療效和更低的毒性。雖然有機和無機技術都在開發中,但控釋聚合物技術可能在可預見的未來繼續產生最大的臨床影響。

工程智能材料允許新的醫療療法,如設計基於智能植入的藥物,以提高特異性的細胞為目標,從而減少對患者的副作用。用於外科植入的複雜生物材料也取得了其他進展,這些材料侵入性更小,恢複時間更短,術後感染或其他並發症的風險更低。這些創新將改善生活質量,延長預期壽命,並可能降低醫療保健的總體成本。生物材料作為可設計的生物物理和生物化學環境,在再生醫學和組織工程的現代策略中發揮著核心作用,指導細胞的行為和功能。

再生納米醫學是一個令人興奮的跨學科研究新領域,它使用納米技術或材料來尋求修複、替換或再生細胞、組織或器官的方法。這項工作涉及生命、物理和工程科學領域的研究人員之間的團隊合作。本研究的目標是開發臨床方法來恢複、替代或增強由於疾病、損傷或衰老而喪失的生物功能。

最近,我們報道了一種“配備治療學和幹細胞納米庫的智能混合材料”。這種獨特的納米技術策略被用於誘捕、保護和穩定治療藥物到聚合物塗層中,作為納米儲層覆蓋在可植入膜的納米纖維上[1-3]。在與細胞接觸後,通過酶降解納米儲層,治療劑就可用了。隨著細胞的生長、分裂和滲透到多孔膜的深處,它們會引發治療藥物緩慢而漸進的釋放,進而刺激細胞的進一步增殖。這是用於再生醫學的智能生活納米結構混合膜的第一個實例[1,2,4,5]。這裏所描述的細胞接觸依賴性生物可蝕納米儲存庫將允許藥物、基因、生長因子等的持續釋放,為設計複雜的細胞治療植入物開辟了一條通途,能夠實現多種組織的健壯和持久再生。

參考文獻
  1. Facca S, Mendoza-Palomares, Cortez C, Messadeq CN, Dierich A,等(2010)活性多層膠囊在活的有機體內骨形成。美國科學院學報107:3406-3411。[Ref。
  2. Facca S, Lahiri D, Fioretti F, Messadeq N, Mainard D,等(2011)在活的有機體內納米複合塗層在鈦植入體上的骨整合。ACS Nano 5: 4790-4799。[Ref。
  3. Mendoza-Palomares C, Ferrand A, Facca S, Fioretti F, Ladam G等人(2012)。ACS Nano 6: 483-490。[Ref。
  4. Eap S, Ferrand A, Schiavi J, Keller L, Kokten T, et al.(2014)含有“魚鱗”樣生長因子納米庫的膠原蛋白植入物用於骨再生。納米醫學(科學進展)9:1253-1261。[Ref。
  5. Keller L, Schiavi J, De Isla-Martinez N, Morand D, Mainard D,等(2015)增強人間充質幹細胞微組織的活性納米結構膠原植入物用於骨再生納米醫學。納米10:753 - 763。[Ref。

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引用:Keller L, Wagner Q, Benkirane-Jessel N(2015)用於再生納米醫學的智能和有生命的生物材料裝備主動療法和幹細胞。納米外科1(2):doi http://dx.doi.org/10.16966/2470-3206.e102

版權:©2015 Keller L,等。這是一篇開放獲取的文章,根據創作共用署名許可協議(Creative Commons Attribution License)發布,該協議允許在任何媒體上不受限製地使用、分發和複製,前提是注明原作者和來源。

出版的曆史:

  • 收到日期:2015年10月23日

  • 接受日期:2015年10月31日

  • 發表日期:2015年11月5日