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我们能破解软骨的密码吗

摘要 在我们的老龄化社会中,治疗关节问题变得越来越重要。为此,软骨损伤必须能够修复。但到目前为止,事实证明重建软骨复杂的内部结构是不可能...

在我们的老龄化社会中,治疗关节问题变得越来越重要。为此,软骨损伤必须能够修复。但到目前为止,事实证明重建软骨复杂的内部结构是不可能的。 Jos Malda 教授现已获得 ERC Advanced 250 万欧元的资助,用于破解该密码。

将生物学和技术结合在一起

在乔斯·马尔达的整个职业生涯中,他一直关注生物学与技术之间的相互作用。他从瓦赫宁根学习生物过程工程,晋升为乌得勒支转化再生医学生物制造教授。在乌得勒支再生医学中心,他多年来一直专注于打印和再生细胞和组织。乔斯:“它从软骨开始,因为它看起来相对简单,没有血管和神经。但事实证明它非常复杂,因为它有特殊的结构。”

由于其拱形结构,软骨是一种具有挑战性的组织

软骨含有少量细胞,但在弓形结构中含有大量胶原蛋白。乔斯说:“这些拱门提供了强度,可以承受很大的压力,就像旧桥或安东尼高迪著名建筑中的类似形状一样。”由于软骨细胞很少,通过人体自身的过程进行修复很困难,解决方案主要在于能够重塑软骨弓。 “有多种方法可以修复软骨,但它们会使胶原蛋白处于随机方向。这不会持续很长时间,并确保与健康组织始终存在接缝。

用于了解软骨的著名资助

乔斯·马尔达目前从欧洲研究委员会获得了 250 万欧元,这是欧洲最大的个人资助,旨在一劳永逸地找出这些软骨弓是如何产生的,以及我们如何重建它以进行再生治疗。 “这项 ERC Advanced 资助的伟大之处在于它提供了很大的自由度。我们有一个全面的计划,但如果结果表明我们需要调整我们的方法,那么我们就可以,”乔斯微笑着说。

向模型和动物学习

该项目的第一步是创建软骨“芯片器官”模型。这是一个小型模型,可以对软骨碎片进行详细研究。乔斯:“我们可以对这样的模型进行非常小的调整,例如改变机械负载或添加某些物质。组织的反应方式逐步告诉我们什么对于软骨的发育是重要的。

另一个重要阶段是在乌得勒支大学兽医学院。 “十五年来我一直在收集各种哺乳动物的关节软骨,”乔斯解释道。 “一开始是从马和狗开始,但当我有机会检查一头在动物园里去的大象后,我开始把目光放得更广泛。现在我的抽屉里有各种各样的选择,从长颈鹿和袋鼠到逆戟鲸和抹香鲸。”

每只动物都是一块拼图

这些动物的集合——全部都是意外亡——现在变成了一座金矿。 “我们可以将软骨的差异与不同的生活方式联系起来。在水中游泳的动物所承受的负荷与在陆地上行走的动物完全不同,关节和软骨表明了这一点。例如,海洋哺乳动物缺乏这些特征性的拱门。这表明行走过程中产生的力可能在软骨的发育中发挥作用。这样我们就可以不断地寻找答案。

拱门的最佳条件

Jos 将从其他哺乳动物和模型研究中获得的所有知识与他在 3D 生物打印(打印活细胞和组织)方面的专业知识联系起来。 “我们已经可以用我们的生物打印机做很多事情。但我们必须将打印拱门的技术与生物信号结合起来,以确保这种打印最终成功并很好地融入软骨的其余部分。

灵活关节的愿景

这些知识的最终目标是为人类和动物创造更好的治疗方法。乔斯总结道:“如果我们能够更好地重建软骨,并将修复正确地融入关节的其他部分,关节将保持更长时间的健康。” “健康的肌肉骨骼系统对于健康老龄化变得越来越重要。尤其是现在,我们在治疗心血管疾病和癌症等其他疾病方面做得越来越好,而且老年人的寿命也越来越长。”

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