美研究人员开发出类胶原蛋白新成分
时间:2015-06-08
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关键词: 研究人员 蛋白 成分
在活性胶原分子的诸多溶液行为中,分子间的结合是最重要的行为之一。传统的胶原蛋白已无法满足消费者的需求,因此开发出体外培养的胶原蛋白迫在眉睫。而近日Purdue 大学的科研工作者及企业家试图商业化其实验室利用胶原蛋白的自我组织特性研发出的新型胶原蛋白配方,其合成原料均来自于人体组织内的小纤维类似物。
由于该胶原蛋白与人体内的胶原蛋白极为相似,又称为类胶原蛋白,可被用于体外器官及组织的三维模拟环境的创建,因而其被广泛应用于生物研究,药物研究,化学药品毒副反应测试等多重领域。此外,因其能够促进纤维细胞及表皮细胞的增殖及分化,因此在促进组织次生类药物中扮演重要角色。
Purdue 大学生物医学工程及基础医学系副教授Sherry Harbin创建了GeniPhys,并且其致力于人体组织中细胞外基质成分的研究已有十年之久。他表示,细胞外基质是复杂的网状结构,或者说是一种微环境,其中含有一些胶原蛋白,并且其是人体细胞生存及功能体现的重要保证。
此次试验中,Harbin及其研究团队致力于胶原蛋白的体内合成及组织机制机制,以及其作为细胞信息交流的信号因子的机制。
一直以来,细胞外基质中的胶原蛋白纤维都被认为只能支持组织或器官的结构的系统而受到忽视,但是,胶原蛋白的显微结构,组织间刚性结构及蛋白质水解的可恢复性等试验都有充分证据证明其在控制细胞生命周期及组织结构方面发挥的不可或缺的作用。
Harbin的配方能够基于其本身的聚合能力即及从流体转化成纤维基质的能力而制成标准的胶原蛋白。此外Harbin及其团队已经证明该胶原蛋白处于低聚物,由这些低聚物组成的基质及原料能显著提高细胞的机械性能,抑制蛋白质的降解,克服传统胶原蛋白存在的确点。
胶原蛋白的自我组装及结构影响因子的研究及在医学领域的用途
一般而言,塑料培养皿的表面进行细胞培养的方法已经被用于确定细胞的新的药物靶点,测定其化学毒副作用,并且研究类似于癌症之类的与正常及发生病变细胞有联系的细胞过程,但可惜的是,科研工作者发现在这些简化了的环境中其不能与人体内的细胞进行正常的信息交流,而在GeniPhys环境中胶原蛋白聚合物则能使科学家培养出高复制功能的细胞,从生理学角度而言,其也能够生产出相关三维纤维胶原纤维矩阵,通过此方法,科学家可以判断究竟是胶原蛋白ECM的何种属性影响细胞的行为,包括肿瘤细胞的扩散转移以及毒性物质的敏感性。
这一技术对于一些想要通过近便的方式更好的预测药物开发及化学毒性测试的结果的制药公司及管制机构意义重大。
这项技术大大提高了胶原蛋白结构影响分子研究的发展,也能使基于胶原蛋白组作为医疗的主要治疗的方法获益,主要包括再生细胞的再生药物途径,多功能药物输送外科植入物,组织工程医疗产品。
传统的包含有胶原海绵的生物药物产品需要广泛的化学及物理过程来改善其机械强度及减少其蛋白质的降解。改变胶原蛋白的生物成分而引起细胞产生不良反应是科学家面临的主要挑战之一。此外,传统的胶原蛋白医学药品并无自我组装的功能,因此其包括其原纤维,机械物质以及蛋白质降解在内的生物物理特性不能为特定的细胞提供特定的指导,Harbin组建的GeniPhys已经能够生产出研究级的纤维蛋白聚合物及能够支持及创建三维的细胞培养基标准的聚合度。GeniPhys也正在尝试生产出用于兽药及医用途径的药用级别的胶原蛋白,包括伤口止血药,益于人体的细胞埋伏剂,工程化组织,器官替代物,混合型医疗设备,细胞疗法及分子交付。
由于该胶原蛋白与人体内的胶原蛋白极为相似,又称为类胶原蛋白,可被用于体外器官及组织的三维模拟环境的创建,因而其被广泛应用于生物研究,药物研究,化学药品毒副反应测试等多重领域。此外,因其能够促进纤维细胞及表皮细胞的增殖及分化,因此在促进组织次生类药物中扮演重要角色。

此次试验中,Harbin及其研究团队致力于胶原蛋白的体内合成及组织机制机制,以及其作为细胞信息交流的信号因子的机制。
一直以来,细胞外基质中的胶原蛋白纤维都被认为只能支持组织或器官的结构的系统而受到忽视,但是,胶原蛋白的显微结构,组织间刚性结构及蛋白质水解的可恢复性等试验都有充分证据证明其在控制细胞生命周期及组织结构方面发挥的不可或缺的作用。
Harbin的配方能够基于其本身的聚合能力即及从流体转化成纤维基质的能力而制成标准的胶原蛋白。此外Harbin及其团队已经证明该胶原蛋白处于低聚物,由这些低聚物组成的基质及原料能显著提高细胞的机械性能,抑制蛋白质的降解,克服传统胶原蛋白存在的确点。
胶原蛋白的自我组装及结构影响因子的研究及在医学领域的用途
一般而言,塑料培养皿的表面进行细胞培养的方法已经被用于确定细胞的新的药物靶点,测定其化学毒副作用,并且研究类似于癌症之类的与正常及发生病变细胞有联系的细胞过程,但可惜的是,科研工作者发现在这些简化了的环境中其不能与人体内的细胞进行正常的信息交流,而在GeniPhys环境中胶原蛋白聚合物则能使科学家培养出高复制功能的细胞,从生理学角度而言,其也能够生产出相关三维纤维胶原纤维矩阵,通过此方法,科学家可以判断究竟是胶原蛋白ECM的何种属性影响细胞的行为,包括肿瘤细胞的扩散转移以及毒性物质的敏感性。
这一技术对于一些想要通过近便的方式更好的预测药物开发及化学毒性测试的结果的制药公司及管制机构意义重大。
这项技术大大提高了胶原蛋白结构影响分子研究的发展,也能使基于胶原蛋白组作为医疗的主要治疗的方法获益,主要包括再生细胞的再生药物途径,多功能药物输送外科植入物,组织工程医疗产品。
传统的包含有胶原海绵的生物药物产品需要广泛的化学及物理过程来改善其机械强度及减少其蛋白质的降解。改变胶原蛋白的生物成分而引起细胞产生不良反应是科学家面临的主要挑战之一。此外,传统的胶原蛋白医学药品并无自我组装的功能,因此其包括其原纤维,机械物质以及蛋白质降解在内的生物物理特性不能为特定的细胞提供特定的指导,Harbin组建的GeniPhys已经能够生产出研究级的纤维蛋白聚合物及能够支持及创建三维的细胞培养基标准的聚合度。GeniPhys也正在尝试生产出用于兽药及医用途径的药用级别的胶原蛋白,包括伤口止血药,益于人体的细胞埋伏剂,工程化组织,器官替代物,混合型医疗设备,细胞疗法及分子交付。
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