연구원들은 연골 재생을 위해 신체에 치료를 전달하기 위해 2차원 미네랄 나노 입자를 만들었습니다.
골관절염 전 세계 인구의 약 630%에 해당하는 15억 XNUMX천만 명에게 영향을 미치는 퇴행성 질환입니다. 행성. 골관절염에서는 뼈의 연골이 부서지기 시작하고 이로 인해 기본 뼈가 손상되어 특히 무릎, 엉덩이 및 엄지 관절에 통증과 뻣뻣함을 유발할 수 있습니다. 이 질환의 발생률은 나이가 들수록 증가합니다. 골관절염 치료에는 주로 통증 증상 완화를 목표로 하는 약물치료, 물리치료, 작업치료가 포함됩니다. 이 상태를 완전히 치료하려면 손상된 관절 조직을 복구해야 합니다. 뼈의 연골 조직은 재생이 어렵기 때문에 이러한 복구는 복잡하고 어렵습니다. 세계 인구가 고령화됨에 따라 골관절염에 대한 새롭고 효과적인 치료법이 즉시 필요합니다.
성장 인자 단백질
골관절염의 가능한 치료에는 다음의 설계와 전달이 포함됩니다. 단백질 치료제, 즉 단백질 치료용으로 실험실에서 설계되었습니다. 단백질 치료법은 최근 수십 년 동안 많은 질병에 큰 영향을 미쳤습니다. 그러한 클래스 중 하나 단백질 가용성으로 분비되는 성장인자라고 합니다. 단백질. 우리 몸은 자가 치유 능력이 있으며 이 과정은 자가 치유와 관련된 과정을 개선하기 위해 성장 인자를 인위적으로 적용함으로써 향상될 수 있습니다. 그러나 알려진 대부분의 성장 인자는 빠르게 분해되므로 치료 효과를 얻으려면 매우 높은 복용량이 필요합니다. 연구에 따르면 염증 및 통제되지 않은 조직 형성과 같은 고용량의 부작용이 나타났습니다. 효율적인 전달 시스템이나 생체물질 운반체의 부족으로 인해 성장 인자의 적용도 매우 제한적입니다. 효율적인 생체재료 전달 시스템과 함께 성장 인자는 조직 복구 및 재생과 관련된 재생 의학에서 매우 중요합니다.
나노규산염 기반 골관절염 치료제
미국 텍사스 A&M 대학교 연구진은 성장인자를 전달하는 데 사용할 수 있는 2차원(XNUMXD) 미네랄 나노입자를 설계하여 연골 재생을 위한 새로운 치료법을 개발하는 것을 목표로 했습니다. 이러한 나노입자(또는 나노규산염)는 성장 인자의 부착을 더 쉽게 해주는 두 가지 핵심 특성, 즉 높은 표면적과 이중 전하를 가지고 있습니다. 나노실리케이트는 성장 인자에 영향을 주지 않으면서 더 높은 결합 효능을 보여줍니다. 단백질 3D 형태 또는 생물학적 기능. 이는 인간 중간엽 줄기 세포에 성장 인자를 더 오랫동안 지속적으로(30일 이상) 전달할 수 있으며, 이는 연골을 향한 줄기 세포의 강화된 분화를 유도하여 연골 재생에 사용됩니다. 강화된 분화는 방출된 물질의 높은 활성을 확인합니다. 단백질 또한 훨씬 더 높은 용량을 사용하는 현재 치료법에 비해 농도가 10배 더 낮습니다.
에 발표된 이 연구는 ACS 응용 재료 및 인터페이스 나노실리케이트를 전달 수단으로 사용하여 지속적인 전달을 가능하게 하는 나노클레이 기반 플랫폼인 나노 엔지니어링 시스템을 보여줍니다. 단백질 골관절염 치료를 위한 치료제. 이러한 생체물질 기반 전달 시스템은 전체 비용을 절감하고 부작용을 최소화함으로써 골관절염의 효율적인 치료를 보장할 수 있습니다. 이 새로운 전달 플랫폼은 현재 정형외과 재생 전략을 강화하고 재생 의학에 영향을 미칠 수 있습니다.
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출처
Cross LM et al 2019. 지속적이고 장기적인 전달 단백질 2차원 나노규산염의 치료제. ACS 응용 재료 및 인터페이스. 11. https://doi.org/10.1021/acsami.8b17733
