300万美元拨款的重点是软组织修复血管形成

血管的再生和模式化能力，即深入软组织的生命线，仍然是再生医学中难以捉摸的里程碑。宾夕法尼亚州立大学的研究人员表示，刺激受损或患病组织中的血管生长和模式形成，即所谓的组织血运重建，可以加速再生医学领域的发展。

宾夕法尼亚州立大学化学工程和重建外科研究人员获得国立卫生研究院国家心肺血液研究所提供的为期四年、价值 300 万美元的资助，计划开发一种新方法，通过两个协调机制帮助患者恢复软组织损伤。血运重建技术。

“组织血运重建是再生医学的瓶颈，”首席研究员、 工程学院化学工程助理教授、生物医学工程专业的阿米尔·谢赫希 (Amir Sheikhi)说。“这对于整个领域来说是一个重要的奖项，因为我们希望通过跨学科团队开发一种全新的方法来解决这个问题。”

在修复创伤性损伤时，外科医生必须能够快速恢复移植物、皮瓣和工程支架的血流。然而，研究人员表示，使用传统技术并不总是可行。

研究人员计划将 Sheikhi 首创的一类基于蛋白质的颗粒水凝胶生物材料与联合首席研究员迪诺·拉夫尼克 (Dino Ravnic)开发的一种称为血管微穿刺的显微外科策略结合起来 。宾夕法尼亚州立大学医学院和宾夕法尼亚州立大学健康米尔顿·S·赫尔希医疗中心的主治整形外科医生。

Sheikhi 表示，大块水凝胶支架(可以容纳大量水同时保持其结构的聚合物网络)在过去几十年中已被用作手术修复过程中恢复软组织的平台，但它们经常遭受缓慢且随机的血管化对植入的影响。

为了解决散装水凝胶的局限性，Sheikhi 表示，他计划通过将微型水凝胶颗粒相互附着来设计基于蛋白质的颗粒水凝胶支架。

“通过调整水凝胶颗粒之间的空隙，我们可以调节细胞如何相互作用和组装，引导组织结构和新血管的形成，”Sheikhi 说。

与此同时，研究人员将实施血管微穿刺术，Ravnic和他的团队将用微针刺破血管，以加速新血管的形成。针头的尺寸很小，可确保不会出现血液凝固或大量出血。

“我们的显微外科方法可以实现有针对性的血管形成，而无需使用任何添加的生长因子或分子，”拉夫尼克说。“这与推进组织工程以及治疗血管相关疾病密切相关。”

研究人员将首先使用从患者样本中体外培养的人类细胞来测试他们的方法。一旦他们在细胞水平上建立了对该方法的基线了解，他们将在啮齿类动物中进行测试。

研究人员预测，这两种技术的结合将使新血管以结构组织的方式快速形成。分层结构——从大到中到小的血管组织——有助于调节血流、扩散氧气并调节整个重建或受伤软组织的免疫细胞。

“血管的图案应该类似于树枝，大树干呈扇形散开成越来越小的树枝，”谢赫说。“原因是血液需要从组织深处的主要血管通过毛细血管流动。”