对于烧伤、创伤或先天缺陷的患者,整形手术中的脂肪移植至关重要。然而,移植的脂肪组织需要充足的血液供应和稳定的结构支撑,这是当前组织工程面临的两大难题。近日,韩国高等科学技术研究院(KAIST)的科学家们开发出一种新型杂交生物材料系统,有望显著提升脂肪移植的成功率,为整形外科带来革新。
研究团队首先设计了一种由纳米纤维组成的支架,模拟细胞外基质的功能。这种支架表面经过细胞聚合多肽改性,能够结合间充质干细胞,形成具有高成脂肪潜力的复合球状体。随后,这些球状体与微组装支架结合,构建出多尺度、多功能的杂交生物系统。该系统不仅提供了结构支撑,还能促进血管生成和脂肪组织形成。
为了验证其效果,在Tae Gwan Park教授的领导下,科学家们将三维结构移植到小鼠体内。结果显示,植入的生物组织在保持结构完整性的同时,成功诱导了新血管增生和脂肪组织形成。Park教授表示:“这种杂交纳米微尺度支架结合细胞特异性配体和缓释生长因子,能够为干细胞提供理想的微环境,促进其粘附、增殖和分化。未来,合理设计和多功能组装细胞与支架结构,有望完全替代缺失或受损的组织。”
该研究发表在《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上,为脂肪组织工程提供了新思路,未来可能应用于整形、重建和美容手术,改善患者预后。