Los hidrogeles biocompatibles podían ayudar a curar heridas, entregar las drogas y el cáncer de la invitación

Los hidrogeles para curar, sintetizados de las moléculas hacia arriba por los bioengineers de Rice University, son algunos pasos más cercano a la clínica.

Los investigadores y los colaboradores del arroz en el instituto del corazón de Tejas (THI) han establecido un equipo de la línea de fondo de los hidrogeles inyectables que prometen ayudar a curar heridas, para entregar las drogas y el cáncer de la invitación. Crítico, han analizado cómo los hidrogeles químicamente distintos provocan la reacción inflamatoria de la carrocería -- o no.

Los hidrogeles desarrollados en el arroz se diseñan para ser inyectables y para crear a un imitador de andamios celulares en una situación deseada. Sirven como placeholders mientras que la carrocería introduce naturalmente los nuevos vasos sanguíneos y células en el andamio, que degrada en un cierto plazo para dejar el tejido natural en su lugar. Los hidrogeles pueden también llevar las guías químicas o biológicas que determinan la estructura o la afinidad del andamio al tejido circundante.

El estudio llevado por el químico y bioengineer Jeffrey Hartgerink y López-Silva de Tania del estudiante de tercer ciclo en el arroz y Darren Woodside, vicepresidente para la investigación y director del cytometry de flujo y de la base de la proyección de imagen en THI, lo demuestra debe ser posible sintonizar hidrogeles del péptido del multidomain para producir la reacción inflamatoria apropiada para lo que él está tratando.

La investigación aparece en biomateriales.

Hemos estado trabajando en hidrogeles péptido-basados para un cierto número de años y hemos producido cerca de 100 diversos tipos. En este papel, quisimos sostener una broca y entender algunas de las maneras fundamentales de las cuales modifican ambientes biológicos.”

Químico de Jeffrey Hartgerink, del arroz y bioengineer

Los investigadores quisieron saber específicamente los hidrogeles sintetizados influencian la reacción inflamatoria del ambiente. El estudio de dos años ofreció la primera oportunidad de probar una variedad de hidrogeles biocompatibles para los niveles de reacción inflamatoria que accionan.

“Generalmente, pensamos en la inflamación como malo,” Hartgerink dijo. “Que es porque la inflamación se asocia a veces a dolor, y nadie tiene gusto de dolor. Pero la reacción inflamatoria es también extremadamente importante para la herida que cura y en la infección del claro.

“No queremos la inflamación cero; queremos la inflamación apropiada,” él dijo. “Si queremos curar heridas, la inflamación es buena porque comienza el proceso de reconstruir vasculatura. Recluta toda clase de células que sean regeneradoras a ese sitio.”

Los laboratorios probaron cuatro tipos básicos del hidrogel -- negativa dos con la carga positiva y dos -- para ver qué clase de inflamación accionarían. Descubrieron que positivo - los hidrogeles cargados accionaron una reacción inflamatoria mucho más fuerte que negativo - cargadas.

“Entre los materiales positivos, dependiendo de la química que genera esa carga, podemos o generar un fuerte o una reacción inflamatoria moderada,” Hartgerink dijo. “Si usted va para herida-curativo, usted quiere realmente una reacción moderada, y vimos eso en uno de los cuatro materiales.

“Pero si usted quiere ir para un tratamiento contra el cáncer, la reacción inflamatoria más alta pudo ser más efectiva,” él dijo. “Para algo tenga gusto del lanzamiento de la droga, donde no está útil la inflamación, una de negativo - los materiales cargados pudieron ser mejores.

“Básicamente, estamos poniendo la base para entender cómo desarrollar los materiales alrededor de las reacciones inflamatorias que estos materiales provocan. Eso nos dará nuestra mejor oportunidad de éxito.”

Las personas de THI ayudadas a analizar la reacción celular a los hidrogeles con cytometry de flujo multidimensional.

“Los resultados de este trabajo ponen la base para específicamente adaptar lanzamiento de un terapéutico por un vehículo de lanzamiento que sea funcionalmente relevante y fiable,” Woodside dijeron. “Independientemente de entregar las drogas, estos hidrogeles son también compatibles con una variedad de tipos de la célula.

“Uno de los problemas con terapias de célula madre es actualmente que las células adoptively transferidas no tirante necesariamente en números elevados en el sitio de la inyección,” él dijo. “Mezclando estos relativamente inertes, negativo - los hidrogeles cargados con las células madres antes de la inyección pueden vencer esta limitación.”

Hartgerink dijo que el trabajo es fundacional, bastante que adaptado hacia un uso específico, pero que es importante para la meta a largo plazo de traer hidrogeles sintetizados a la clínica. “Hemos estado especulando sobre muchas las cosas que pensamos somos buenos y verdades sobre este material, y ahora tenemos más de una comprensión mecánica sana porqué son, de hecho, verdad,” de Hartgerink dijimos.

Source:
Journal reference:

Lopez-Silva, T.L., et al. (2019) Chemical functionality of multidomain peptide hydrogels governs early host immune response. Biomaterials. doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119667.