科学的情人节:新型水凝胶有望修复破碎的心

科学家开发了一种从木浆中提取的凝胶，用于修复受损的心脏组织并改善癌症治疗。

在这个情人节，你可以修补一颗破碎的心，因为研究人员发明了一种新的水凝胶，可以用来治愈受损的心脏组织并改善癌症治疗。

滑铁卢大学化学工程研究员伊丽莎白·普林斯博士与多伦多大学和杜克大学的研究人员合作，设计了使用纤维素纳米晶体制成的合成材料，纤维素纳米晶体来自木浆。该材料经过精心设计，可复制人体组织的纤维纳米结构和特性，从而重现其独特的生物力学特性。

个性化癌症治疗的进展

“癌症是一种多种多样的疾病，两名患有相同类型癌症的患者通常会以非常不同的方式对相同的治疗做出反应，”普林斯说。“肿瘤类器官本质上是个体患者肿瘤的小型化版本，可用于药物测试，这可以使研究人员为特定患者开发个性化疗法。

作为普林斯高分子材料实验室的主任，普林斯设计了用于生物医学应用的合成仿生水凝胶。水凝胶具有纳米纤维结构，具有用于营养和废物运输的大孔隙，这会影响机械性能和细胞相互作用。

普林斯是滑铁卢大学化学工程系的教授，他利用这些人体组织模拟水凝胶来促进来自捐赠肿瘤组织的小规模肿瘤复制品的生长。

她的目标是在对患者进行治疗之前测试癌症治疗对微型肿瘤类器官的有效性，从而可能实现个性化的癌症治疗。这项研究是与玛格丽特公主癌症中心的David Cescon教授一起进行的。

组织再生的突破

普林斯在滑铁卢的研究小组正在开发类似的仿生水凝胶，用于药物输送和再生医疗应用，因为滑铁卢研究人员继续引领加拿大的健康创新。

她的研究旨在使用注射的丝状水凝胶材料来再生心脏病发作后受损的心脏组织。她使用纳米纤维作为支架，用于受损心脏组织的再生和愈合。

“我们正在建立在我在博士期间开始的工作基础上，设计人体组织模拟水凝胶，这些水凝胶可以注射到人体中，以提供治疗并修复患者心脏病发作时对心脏造成的损害，”普林斯说。

Prince的研究是独一无二的，因为目前用于组织工程或3D细胞培养的大多数凝胶都不具备这种纳米纤维结构。普林斯的团队使用纳米颗粒和聚合物作为材料的构建块，并开发了精确模拟人体组织的纳米结构的化学成分。

普林斯研究的下一步是使用导电纳米颗粒制造导电纳米纤维凝胶，可用于治愈心脏和骨骼肌组织。