PLLA/ Gel@BBR 3D Nano Bracket: จำลองสภาพแวดล้อมของหูชั้นในเพื่อปกป้องเซลล์ผมจากความเสียหาย neomycin

พื้นหลังการวิจัยและการออกแบบวัสดุ

การสูญเสียการได้ยินระบบประสาทเสียง (SNHL) เป็นความบกพร่องทางการได้ยินที่พบมากที่สุดในคลินิกโดยมีลักษณะทางพยาธิวิทยาหลักคือความเสียหายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ของเซลล์ขนหูเคลีย (HCs) และเซลล์ปมประสาทเกลียว (SGNs) เนื่องจากเซลล์ขนของหูชั้นในของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขาดความสามารถในการงอกใหม่ภายในจึงมักทำให้เกิดการสูญเสียการได้ยินอย่างถาวรหลังจากได้รับบาดเจ็บ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาระบบการเพาะเลี้ยงแบบสองมิติ (2D) มีความก้าวหน้าในการสนับสนุนการฟื้นฟูเซลล์การได้ยิน แต่เซลล์ผมที่งอกใหม่ไม่สามารถสร้างมัด ciliatric ที่ทำงานได้เต็มรูปแบบและยังยากที่จะสร้างการเชื่อมต่อไซแนปส์กับเซลล์ประสาทปมประสาทเกลียวดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะบรรลุการฟื้นฟูการได้ยินทางสรีรวิทยาที่แท้จริง สร้างระบบสามมิติ (3D) ที่สามารถทำซ้ำสภาพแวดล้อมของหูชั้นในและกลายเป็นทิศทางสำคัญในการศึกษากลยุทธ์การรักษา SNHL

ในบริบทนี้นักวิจัยใช้กรด polylevolactic acid (PLLA) และเจลาติน (Gel) เป็นสารตั้งต้นในการเตรียมฟิล์มนาโนไฟเบอร์สองมิติด้วยเทคโนโลยีการปั่นด้วยไฟฟ้าสถิตก่อนที่จะผ่านการอบแห้งแบบแช่แข็งและแปลงเป็น PLLA สามมิติได้สำเร็จ / Gel@BBR การสนับสนุนนาโน วงเล็บนี้โหลด BBR (Berberine) ออกแบบมาเพื่อสร้างแบบจำลองอวัยวะของหูชั้นในและประเมินผลการป้องกันต่อการเจริญเติบโตของเซลล์ผมและ neomycin (Neo) ที่ทำให้เกิด ototoxicity

การค้นพบที่สำคัญและคุณสมบัติของวัสดุ

ผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าอวัยวะของหูชั้นในที่สร้างขึ้นจากขาตั้งนาโนสามมิตินี้สามารถจำลองสภาพแวดล้อมทางสรีรวิทยาของเครื่อง Corti ในหูชั้นในได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระบบนี้มีความสามารถในการปล่อยยาช้าและสามารถป้องกันเซลล์การได้ยินที่เสียหายจากความเสียหาย ototoxic การค้นพบนี้ให้แนวคิดที่มีแนวโน้มในการพัฒนากลยุทธ์ใหม่ในการปกป้องเซลล์การได้ยินและรักษาการสูญเสียการได้ยินทางประสาทเสียง

จากมุมมองของวัสดุ PLLA/Gel Composite Nano Bracket รวมความสามารถในการปรับเชิงกลของโพลีเอสเตอร์สังเคราะห์เข้ากับกิจกรรมทางชีวภาพของเจลาตินและกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็งให้โครงสร้างรูพรุนสามมิติซึ่งเอื้อต่อการแทรกซึมของเซลล์และการส่งสารอาหาร การปั่นด้วยไฟฟ้าสถิตให้สัณฐานวิทยาของเส้นใยระดับนาโนซึ่งสามารถจําลองลักษณะโทโพโลยีของเมทริกซ์นอกเซลล์ได้ โหลดและฟังก์ชั่นการปลดปล่อยช้าของ BBR ขยายศักยภาพในการประยุกต์ใช้ขาตั้งนี้ในการรักษาเฉพาะที่

ความหมายสำหรับอุตสาหกรรมเสริมโพลิเมอร์

แม้ว่าการศึกษานี้จะไม่ได้เกี่ยวข้องกับสารเสริมโพลิเมอร์โดยตรง แต่ระบบวัสดุได้ให้แนวคิดใหม่สำหรับการใช้โมเลกุลสูงทางการแพทย์ในด้านการซ่อมแซมการได้ยิน PLLA ในฐานะโมเลกุลสูงทางการแพทย์ที่ย่อยสลายได้ ความไวของโซ่โมเลกุลต่อความร้อน ออกซิเจน และความเค้นในกระบวนการแปรรูปเป็นเส้นใยนาโนและการสนับสนุนแบบสามมิติ อาจส่งผลกระทบต่อความมั่นคงด้านประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในการออกแบบวัสดุพอลิเมอร์ทางการแพทย์ความเสถียรของสภาพอากาศและการเลือกสารต้านอนุมูลอิสระมีความสำคัญในทางปฏิบัติในการรักษาความสอดคล้องของประสิทธิภาพการทำงานของวัสดุในกระบวนการฆ่าเชื้อการเก็บรักษาและการย่อยสลายในร่างกาย ตัวอย่างเช่นในขั้นตอนการประมวลผลเช่นการปั่นด้วยไฟฟ้าสถิตและการแช่แข็งการอบแห้งการเพิ่มสารต้านอนุมูลอิสระในปริมาณที่เหมาะสมสามารถช่วยยับยั้งการย่อยสลายของออกซิเจนความร้อนของ PLLA และรับประกันความสมบูรณ์ของรูปลักษณ์ของเส้นใยและโครงสร้างวงเล็บ นอกจากนี้วัสดุบรรจุภัณฑ์ทางการแพทย์จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าวงเล็บได้รับการปกป้องจากความชื้นออกซิเจนและปัจจัยอื่น ๆ ในระหว่างการขนส่งและการเก็บรักษาซึ่งยังมีความต้องการสำหรับคุณสมบัติอุปสรรคและความมั่นคงของวัสดุบรรจุภัณฑ์

สำหรับนักพัฒนาวัสดุทางการแพทย์เคล็ดลับการวิจัย: เมื่อสร้างระบบโมเลกุลสูงทางการแพทย์แบบสามมิติ nano-mount นอกเหนือจากการมุ่งเน้นไปที่กิจกรรมทางชีวภาพและฟังก์ชั่นการปล่อยยาช้าแล้วยังต้องประเมินความเสถียรของวัสดุในกระบวนการแปรรูปและฆ่าเชื้ออย่างเป็นระบบและใช้กลยุทธ์การรักษาเสถียรภาพของสภาพอากาศและสารต้านอนุมูลอิสระที่เหมาะสมเพื่อรับประกันความสอดคล้องของชุดของผลิตภัณฑ์และความปลอดภัยทางคลินิก ในอนาคตวัสดุพอลิเมอร์ทางการแพทย์คาดว่าจะมีบทบาทสำคัญมากขึ้นในด้านการรักษาสูญเสียการได้ยินระบบประสาทเสียงด้วยการวิจัยเชิงลึกของอวัยวะหูชั้นในและการสนับสนุนแบบสามมิติ

แหล่งข้อมูล: The PLLA/ Gel@BBR 3D Nanoscaffold Protects Hair Cells From Neomycin Damage by Reducing Oxidative Stress， เสร็จสิ้นโดย Herun เคมี