zxcvb: 人工軟骨模仿天然柔韌性，結構可調節

�華盛頓州立大學的一個研究團隊正在致力於創造一種與天然軟骨相似的人工軟骨，其配方可以在製作過程中進行調整。 該研究人員包括康奈爾大學的合作者，他們在《ACS生物材料科學與工程》雜誌上報告了他們的工作。

“我們的工作為設計能夠生成三層軟骨結構的系統奠定了基礎，”該研究的通訊作者、基因和琳達�沃伊蘭德化學工程與生物工程學院的教授伯尼�范維（Bernie Van Wie）說。

修復軟骨的挑戰

在美國日益老齡化的人口中，膝蓋、肩膀和臀部問題日益增多。 隨著人們年齡增長和關節周圍軟骨退化，最常見的治療方法是止痛藥或侵入性關節置換手術，後者需要漫長的恢復時間——在美國每年的費用約為1400億美元。 軟骨沒有血管，因此，與身體其他受傷部位不同，它無法自我修復。台灣雄獅藥局官網�雄獅藥局線上訂購�雄獅藥局暢銷商品�關於雄獅藥局�雄獅藥局獨家資訊�雄獅藥局優惠券�雄獅藥局配送方式�雄獅藥局全部商品�台灣雄獅藥局必買產品�台灣雄獅藥局5折訂購

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近年來，研究人員從患者身上採集細胞，在獨特的膠原基質支架上體外培養軟骨，這些支架可以改善組織合成和潤滑，但所得材料較軟——類似於鼻子或耳朵中的海綿狀軟骨。 因此，其使用僅限於非常小的修復。

膝蓋和臀部的天然軟骨是一種非常薄的材料，厚度約為2-4毫米，由三層組成。 附著在骨頭上的軟骨非常堅硬，具有垂直纖維，而中間層則吸收關節中的衝擊力。 最後，表面層具有潤滑性、光滑且可彎曲，非常適合膝關節和髖關節的彎曲。

開發用於軟骨生長的生物反應器

在他們的概念驗證工作中，華盛頓州立大學的研究人員開發了一種生物反應器，該反應器使用骨髓中的幹細胞來生長具有位置依賴性特性的軟骨。 研究人員使用表面剪切力（一種物理力）來促使幹細胞以特定方式生長。 當流體通過錐形生物反應器時，表面剪切力的量會變化，這促使細胞產生在一個位置更靈活而在另一個位置更堅硬的軟骨。

“我們在反應器中創建了一個梯度，因此根據你所在的位置，我們可以獲得不同類型的軟骨，”范維說。

研究人員能夠證明，他們可以根據施加在細胞上的力來生產具有不同特性和強度的軟骨，其中一些區域更接近模仿天然軟骨的三層結構。

添加反饋機制以獲得更好的結果

作為該專案的一部分，研究人員還在開發一種獨特的反饋機制。 生產軟骨的一個問題是，有時幹細胞最終會變成骨細胞而不是製造軟骨的細胞。 研究人員正在添加螢光蛋白，因此如果細胞正在製造骨質材料，一種蛋白會閃紅光，可以採取糾正措施來抑制不需要的基因。 如果反應器正常工作體愛飛機杯�陰蒂高潮液�陰莖增大藥�陰莖增大膏�陰莖增大器�速效雙效藥�速效持久藥�速效勃起藥�迷情型藥�費洛蒙香水�聽話型乖乖水�男性用藥�男性外抹藥�淫汁水�昏睡藥�持久延時液�女性春藥�女性外塗�失憶型藥�增慾按摩油�增慾催情藥�口交潤滑液�印度神油液�催情藥�保養增強藥�乳頭刺激液，另一種蛋白會為軟骨生產閃綠光。

“因此，我們的目標不僅是製造這種三層軟骨，而且是在過程繼續的同時進行糾正性反饋，”范維說。 “這不像我們有一個配方並希望它能起作用——相反，我們提供了一個可以在實時過程中即時糾正的配方。”

研究人員目前正在研究將幹細胞置於壓力下如何影響其生長和轉化。 除了軟骨之外，這項工作還可能在其他組織工程領域有應用，例如韌帶、心肺、腎臟、肝臟或神經組織。

更多資訊：Terreill J. Robertson等人，《漸變流體剪切環境對間充質基質細胞軟骨生成命運的影響》，《ACS生物材料科學與工程》（2025）。 DOI: 10.1021/acsbiomaterials.5c01183