我们有一个基于HHP超高静水压脱细胞技术的再生材料项目,布局人工血管、再生修复、人工脂肪等多管线,目前需要融资数千万元。该项目创始人拥有数十年相关领域研究经验,攻克脱细胞补片到组织的技术壁垒,为疾病患者提供可组织一体化的生物组织材料。如您对此项目感兴趣,欢迎通过文章末尾联系方式与我们沟通!
前言
随着基因编辑技术、干细胞诱导分化技术和异体器官移植技术的发展,生物医学领域出现了很多的新理论、新探索,但生物材料作为物质基础仍然具有不可撼动的地位。
目前生物材料的前沿研究集中在组织或器官再生用生物材料的研发,在器官供体来源有限的情况下,如何解决在体外培养出与人体组织结构和功能相同或相似的人工组织供手术使用成为世界性的难题。我们期望的理想状态是通过诱导因子作用激发内源干细胞,自发进行修复或引入外源种子细胞在人体内生长,达到替换或修复人体细胞、组织、器官的目的。而想要达到这一效果,目前的发展水平是远远不够的,还需依赖干细胞和再生医学的进一步深入研究。
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再生医学与功能性生物材料
现阶段有将再生医学、功能性生物材料和组织工程学联合研究,或将开拓出一条解决器官供体来源有限问题的新途径。但这三个方向都需要漫长的深入研发时间,所以科学家思考能否以组织工程三要素作为基础,联合运用现阶段的成果,达到部分代替受损组织或器官的效果。
再生医学通过研究机体的正常组织特征与功能、创伤修复与再生机制及干细胞分化机理,寻找有效的生物治疗方法,促进机体自我修复与再生,或构建新的组织与器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能——再生医学的核心内容与最终目标是再生出一个与受创前一样的组织和器官。
由于组织再生这一重大科学问题理论上的突破和临床治疗创新技术与方法的建立,因对脊髓截瘫、创烧伤修复、器官移植、肿瘤切除、老年性痴呆和先天缺陷等所造成的组织器官损伤以及缺失等带来的巨大治疗作用。目前,再生医学领域正在探索的3大策略包括:通过移植细胞悬浮体或聚合体来替代受损组织;实验室生产的能够替代天然组织的生物化人工组织或器官的植入;通过药物手段,对损伤组织部分进行再生诱导。
功能性生物材料可以诱导组织再生和诱导细胞定向迁移,通过引导干细胞分化,同时使得成熟的功能细胞补充到组织中,达到修复组织的目的。其来源分为以下3种:第一种是提取人体细胞进行组织培养,附着于可降解支架上,再通过脱细胞处理后留下细胞构建的蛋白质组织,其生产工艺复杂,成本较高;第二种是通过干细胞3D打印所得到的生物材料,利用患者脂肪间充质干细胞作为生物墨水,再通过3D打印出具有生物活性的组织或器官,其定制化生产费用较高,且耗时较长,无法及时供给病情严重的患者以及术中突发的血管需求;第三是运用脱细胞技术处理的动物源组织器官,去除免疫原性后,植入体内,通过宿主细胞的浸润实现其组织修复和替代,实现组织一体化。由于其来源于动物,成本得到有效控制,而清洗和保存技术的迭代,降低整个组织或器官制备时间,及时满足临床上的需求,进一步实现产业化。
组织工程学的三要素是支架、生长因子和种子细胞,目的是恢复、维持和改进组织的生物代替性。而组织工程学的三要素的构建,对于再生材料的发展有着重要意义。其种子细胞的来源一直是限制组织工程发展的瓶颈,某些种子细胞在体外培养过程中经过一段时间后,细胞极易老化,从而丧失分泌基质的功能。因而难以从少量的组织经体外分离培养获得大量的组织细胞;生长因子是在细胞间传递信息并对细胞生长具有调节功能的一些多肽类物质,它可以促进或者抑制细胞的增殖、分化、迁移和基因的表达;组织工程支架是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的三维机构体,它是组织工程化的最基本构架,组织工程支架材料最基础的特征是与活体细胞直接结合,主要分为水凝胶类,细胞片和脱细胞支架。
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HHP脱细胞生物组织材料的优势
以脱细胞组织为材料的支架,具备更好的生物相容性,更适应于人体生理环境,也不会在生物体内产生大量反应,最重要的是材料的形状大小符合人体需要。控制好脱细胞材料的工艺生产,确定脱细胞程度以此来避免免疫源性,这样的脱细胞材料是最为完美的支架材料。通过对哺乳动物的组织或器官进行脱细胞处理,可以得到脱细胞角膜、脱细胞脂肪、牙龈修复材料、疤痕预防材料、脱细胞骨、脱细胞骨髓、脱细胞肝脏、脱细胞心脏、脱细胞肾脏等多种脱细胞组织和脱细胞器官。
脱细胞处理的方法有化学法、酶脱细胞法,物理法,其对比分析如下:
化学处理法:使用界面活性剂的处理有破坏细胞膜的双层脂质构造和溶解细胞膜蛋白等方式。其不需要大型设备、处理条件门槛低、任何形状都能进行处理等优点。但其处理时会渗透到组织内部,移植后会对组织和细胞产生毒性残留,会抑制其再组织化,组织修复效果不佳;
酶脱细胞法:所需要的条件苛刻,控制酶反应是非常困难的,处理条件的不同,可能无法破坏组织内的细胞。且其价格昂贵,制造成本大幅上涨。此外、化学处理和酶处理,对于骨骼等硬度高的组织、致密组织组织和没有组织结构的组织(细胞为主组成的组织)进行脱细胞处理后有脱细胞效果不佳和无法维持组织形状的缺点;
物理法:常用超高静水压(HHP)给予细胞膜施加压力,破坏组织内的细胞膜,且同时能够实现对组织的灭菌,并且可以破坏组织内的内源性逆转录病毒,这是其他方法不具备的安全性的附加效果。该方法是在众多脱细胞化处理法中唯一具有去除细菌和破坏病毒可能性的方法,其组织内没有药液残存不会引起细胞毒性,且处理时间短,效率高,能够保持组织结构不变。所以我们认为这是将脱细胞化组织产品化的有效方法。
HHP脱细胞生物组织材料的优势:
1.安全性:在进行脱细胞处理后的支架,更适合寄主细胞的迁移,附着和增殖;
2.构造的稳定性:可以保持血管组织内胶原蛋白和弹性蛋白的层状排列,维持血管组织的力学强度;
3.脱细胞效果:不存在破坏细胞不完全的现象,并且处理后组织内残存的DNA含量远远低于国际标准;
4.有效成分的保留(充当梯度材料):完整的胶原结构、高保留基底膜、糖胺聚糖;
5.灭菌、灭病毒:内源性逆转录病毒是人体移植利用动物组织或器官面临的一个重大医疗风险问题。通过HHP处理后,大程度上避免免疫源性。
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临床角度分析人工血管市场
我国目前在再生组织上的研究