突破性研究 人造蜘蛛絲有望成為新型傷口敷料
科學家利用一排微小的空心針,將人造蜘蛛絲拉成絲線,類似於蜘蛛吐絲的方式。 (圖:ACS Nano期刊)
〔編譯陳成良/綜合報導〕科學家成功研發人造蜘蛛絲,並將其製成傷口敷料,在小鼠實驗中展現卓越的治療效果。該研究成果近日發表於《美國化學學會奈米》(ACS Nano)期刊,為傷口癒合和再生醫學帶來新希望。
蜘蛛絲以其極高韌性聞名,在相同體積下強度超過鋼鐵。然而,取得天然蜘蛛絲一直存在困難。中國南京工業大學的高兵兵博士領導的研究團隊,透過基因工程技術,成功克服了這一挑戰。
據《每日科技網》(scitechdaily)報導,團隊首先修改了天然蜘蛛絲蛋白的序列,設計出一種易於紡絲且穩定的蛋白質,並利用微生物大量生產此改良蛋白。研究人員還添加了模仿類澱粉多肽結構的胜肽,這些胜肽幫助蛋白質形成有序結構,並防止其在溶液中黏合,顯著提高了產量。
接著,研究人員透過連接微型中空針頭到3D列印機噴嘴,模擬蜘蛛吐絲過程,將蛋白質溶液抽成細絲,並編織成粗纖維,宛如一隻巨大的人工蜘蛛在編織蛛網。
團隊進一步將這些纖維編織成原型傷口敷料,並在患有骨關節炎及糖尿病引發慢性傷口的小鼠上進行測試。結果顯示,這種新型敷料比傳統繃帶更能促進傷口癒合。
在為期兩週的治療後,骨關節炎小鼠的關節腫脹顯著減輕,組織結構也得到修復。糖尿病小鼠經過16天治療後,皮膚傷口癒合程度顯著提升。
這種人造蜘蛛絲敷料具有良好的生物相容性和可降解性,且易於添加藥物,進一步增強其治療效果。研究團隊表示,這項突破性發現有望在未來醫療領域中,特別是傷口癒合及組織再生領域發揮重要作用。