帝国研究人员开发了一种新的具有生物启发性的材料，该材料可与周围组织相互作用以促进愈合。

材料广泛用于帮助伤口愈合：胶原蛋白海绵可帮助治疗烧伤和褥疮，类似支架的植入物可用于修复骨折的骨头。但是，组织修复的过程会随着时间而改变，因此科学家们正在寻找随着愈合发生而与组织相互作用的生物材料。

“从海海绵到人类的生物利用细胞运动来激活愈合。我们的方法是通过在伤口中使用不同的细胞种类来推动愈合来模仿这一点。”-生物工程系Ben Almquist博士。

现在，本·阿尔姆奎斯特(Ben Almquist)博士及其伦敦帝国理工学院的团队创造了一种新分子，该分子可以改变传统材料与人体的工作方式。他们的方法被称为牵引力激活的有效载荷(TrAP)，可以使材料与人体的自然修复系统进行对话以推动愈合。

研究人员说，将TrAP整合到现有的医疗材料中可能会彻底改变治疗伤害的方式。帝国理工学院生物工程学系的Almquist博士说：“我们的技术可以帮助开发出新一代的材料，这些材料可以与组织积极相互作用以促进愈合。”

研究结果发表在Advanced Materials上。

行动号召

受伤后，细胞会“爬行”通过伤口中发现的胶原蛋白“支架”，就像蜘蛛在网上导航一样。当它们移动时，它们会拉动支架，从而激活隐藏的愈合蛋白，从而开始修复受伤的组织。

该研究的研究人员将TrAP设计为重现这种自然治愈方法的一种方法。他们将DNA片段折叠成称为适体的三维形状，紧贴蛋白质。然后，他们将一种可定制的“手柄”附接到细胞上，然后将另一端附接到支架(如胶原蛋白)上。

“这种智能的愈合在愈合过程的每个阶段都是有用的，有可能增加身体的康复机会，并且在许多不同类型的伤口上具有深远的用途。”-生物工程系Ben Almquist博士。

在对其技术进行实验室测试期间，他们发现细胞通过胶原蛋白支架爬行时被TrAP吸引。拉动使TrAP像鞋带一样散开，以揭示并激活愈合蛋白。这些蛋白质指导愈合细胞生长和繁殖。

研究人员还发现，通过改变细胞的“手柄”，他们可以改变哪种类型的细胞可以抓握和牵拉，从而使他们能够根据特定时间存在的细胞来定制TrAP来释放特定的治疗性蛋白质。这样做，TrAP产生的材料可以在伤口修复过程中的正确时间与正确类型的细胞进行智能交互。

这是科学家首次使用人造材料中不同的细胞类型激活愈合蛋白。该技术模仿自然界中发现的治愈方法。Almquist博士说：“从海海绵到人类的生物都利用细胞运动来激活愈合。我们的方法是通过在伤口中使用不同的细胞品种来促进愈合来模仿这一点。”

从实验室到人类

这种方法适用于不同的细胞类型，因此可用于多种损伤，例如骨折，心脏病发作后的疤痕组织和神经损伤。尽管当前已采取干预措施，但伤口仍无法治愈的患者也迫切需要新技术，例如糖尿病足溃疡，这是无创伤性小腿截肢的主要原因。

TrAP相对容易创建并且完全是人造的，这意味着它们很容易在不同的实验室中重新创建，并且可以按工业规模放大。它们的适应性还意味着他们可以帮助科学家为疾病，干细胞和组织发育的实验室研究创造新的方法。

适体目前被用作药物，这意味着它们已经被证明是安全的并且针对临床使用进行了优化。由于TrAP可以利用对人类安全的适体，因此与从零地面开始的方法相比，它们可能能够更短地进入临床。

Almquist博士说：“ TrAP提供了一种灵活的方法来主动与伤口沟通，并在需要的时间和地点提供关键指示。这种智能的康复方法在康复过程的每个阶段都是有用的，有可能增加身体发生伤口的机会。这种技术可以作为伤口修复的引导者，随着时间的推移协调不同的细胞以共同修复受损的组织。”