實驗室研究建議藥用植物可以幫助修復人體骨骼和組織

實驗室研究建議藥用植物可以幫助修復人體骨骼和組織
Eucomis autumnalis不僅僅是一種植物 - 它可以在生物醫學工程中發揮作用。 Gurcharan Singh / Shutterstock

近年來,生物醫學工程技術得到了提升,可以恢復丟失的組織和骨骼。 例如,如果你曾經遇到車禍,有辦法恢復或修復丟失的身體部位或受損的組織。 有時患者會接受手術重建; 有時他們會配備醫療設備,如膝蓋或臀部的板。

但這些方法都有局限性。 一個是鋼板不能真正模仿受損組織或骨頭丟失的功能,因此您可能失去靈活性和靈活性。 另一個原因是這些技術通常涉及多次痛苦手術和長期住院。 這不僅給個體患者帶來了大量的時間和金錢; 它也放置 負擔 在一個國家 醫療系統 和它的經濟。

還有另一種選擇: 組織工程和再生醫學。 這個過程大約在三十年前開始,並且通常建立在現有研究結果的基礎上以測試新方法。 它旨在重新激活生物過程,形成可以幫助骨再生和創傷引起的組織損失的產品。

我們是在這一領域工作的研究人員之一。 我們認為藥用植物可能至少具有上述限制的一些答案。 我們研究了南非傳統治療師和草藥醫生常用的兩種植物,用於治療骨折和緩解骨關節炎引起的疼痛。

我們的研究 在實驗室取得了積極的成果。 這表明從這些藥用植物中提取的化合物可以為受到創傷的人提供支持骨再生和組織損失的有價值的方法。

運作原理

組織工程和再生醫學基於三個關鍵要求:來自身體組織和器官的信號,響應幹細胞和支架。

腳手架 是與生物系統一起使用的材料,用於評估,治療,增強或替代身體的任何組織或功能,如成熟的骨幹細胞,軟骨,皮膚細胞,腦細胞和神經元。


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這些支架旨在修復或改變細胞相行為 - 即細胞在形成過程等發育過程中的反應。 支架也作為模板,通過向他們展示適當的路線並確保細胞獲得他們所需的營養來指導新組織的發育。 但是臨床環境中使用的大多數支架生物材料都沒有勾選所有這些盒子。

這就是研究人員在尋找替代品的原因。 這就是藥用植物的用武之地。

有前途的植物

藥用植物早已發揮作用 不可或缺的角色 在許多文化中。 它們在組織工程構建中的作用仍然很大程度上未被探索。 但鑑於已發現藥用植物具有價值 傷口癒合, 藥品 和老化的治療方法,它們也可以在我們的領域中發揮作用。

我們在南非的Tshwane科技大學生物醫學科進行了研究。 這個國家 是家 佔世界上所有植物物種的十分之一 - 這是25 000已知的植物物種。 我們專注於兩個: Eucomis autumnalis,俗稱菠蘿百合,和 紫檀(Pterocarpus angolensis),或野柚木。

Eucomis autumnalis 幾個世紀以來一直被用來治愈骨折。 今天,它經常被用作術後恢復的草藥 傷口癒合. 紫檀(Pterocarpus angolensis), 與此同時促進軟骨的形成並調節膠原蛋白,膠原蛋白是一種富含人體骨骼和軟骨的物質。

我們將這些植物與支架和豬脂肪細胞結合在一起。 我們發現,我們確定用於實驗室測試的兩種植物可以激活體細胞並增強骨形成。 當與相關信號和乾細胞結合時,他們在腳手架方面也做得更好。 他們擅長體外癒合傷口 - 也就是說,在實驗室裡。

我們的下一步是開展動物模型和許多其他藥用植物的工作,這些藥用植物的質量與我們使用的相似。

前進的方向

這些都是令人興奮的發現,因為他們認為將具有相關特性的藥用植物納入生物醫學工程可能是解決當前方法局限性的好方法。

首先,使用藥用植物可以降低治療成本,因為它經濟且易於獲取。 其次,它可以確保患者在手術後不必花費很長時間在醫院,因為它會加速骨形成和細胞活化,這對於這一調查來說還有一個額外的好處:南非的經濟繁榮。

預計生物醫學腳手架的價值將達到 的美元1.5億元 由2024提供。 如果發現一些南非的藥用植物能夠支持骨骼和組織工程以及再生技術,那麼該國至少可以成為全球生物材料市場的一部分。談話

關於作者

Franca Nneka Alaribe,生物醫學科學系博士後研究員, Tshwane科技大學 和Keolebogile Shirley Motaung,組織工程教授, Tshwane科技大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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