波蘭羅茲理工大學生物化學技術研究所Stanis?aw Bielecki教授領導的研究小組正在開發(fā)由細菌纖維素制成的氣管假體。這種生物材料制成的假體將能被人體接受,并承擔起氣管的自然功能。
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細菌纖維素是由微生物合成的多孔性網(wǎng)狀納米級生物高分子材料,由于具備高持水性、高透氣性、良好生物相容性、高機械強度、三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)等獨特性質(zhì),植入人體后不會被排斥,在再生醫(yī)學中有廣泛應用。
目前可用的氣管假體大多由塑料制成,其生物相容性較差,由于缺乏多孔結(jié)構(gòu),無法被細胞或血管穿透,不易被患者身體接受。而由細菌纖維素制成的氣管假體,由于其獨特的納米結(jié)構(gòu),可被呼吸道上皮細胞或毛細血管覆蓋,植入后可在患者體內(nèi)存留。
研究人員已經(jīng)開發(fā)出了氣管假體結(jié)構(gòu),耐受力測試表明它們具有類似于天然氣管的性質(zhì)。目前,他們正在測試氣管中天然存在的上皮細胞在假體上生長的能力。理想狀況下,假體應與氣管內(nèi)部的上皮細胞結(jié)合,并發(fā)揮氣管天然功能,包括通過鼻腔、喉嚨將空氣導入肺部,并能過濾困在上呼吸道的雜質(zhì)。
Stanis?aw Bielecki教授領導的團隊在細菌纖維素領域取得了不少成就。他們解讀了產(chǎn)生這種生物材料的細菌菌株的基因組,并將細菌纖維素生產(chǎn)技術商業(yè)化。開發(fā)的產(chǎn)品包括具有生物相容性的網(wǎng)狀物,用于治療疝氣,以及細菌纖維素敷料,用于治療難以愈合的創(chuàng)口。