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3D疫苗增强免疫系统抗击癌症

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在哈佛大学工程和应用科学学院的科学家已经开发出一种可编程的3D疫苗,自发地自我组装成感染战斗脚手架一旦注入到身体。

注射后3天从3D脚手架采集树突状细胞。图片来源:哈佛大​​学。

这种新疫苗可以增强宿主的免疫系统,这可能会导致一种新的非手术方式来刺激机体对抗通常不被免疫系统检测到的不同类型的癌症和病毒的天然防御。

研究的发现出现在期刊 Nature Biotechnology

哈佛大学生物工程教授,新疫苗合着者大卫·穆尼(David Mooney)说:“这种疫苗是将生物材料应用于医学新问题的一个很好的例子。

为什么癌症如此具有破坏性的原因之一是它能够在雷达下滑动,并继续不受阻碍地生长。

这个目前被提及的原则方式称为免疫疗法 - 人体自身免疫资源的人工放大。尽管在某些情况下是有效的,但是即使是当代形式的这种处理方式仍有许多不足之处。

这项新研究的作者希望他们的发明可能证明是对这种迫切需要的一个部分回答。

疫苗由微小的可生物降解管组成,称为介孔硅棒(MSRs)。一旦注射到皮下,它们形成随机堆,类似于拾取棒,这形成了具有无数被树突状细胞填充的微观空间的三维支架。

这些 - 作为人体监测系统,当他们登记可能有害的物质时,会引发免疫反应。 Mooney解释说:“我们可以利用微创递送来创建3D结构,以丰富和激活宿主的免疫细胞,从而靶向和攻击体内[体内]有害细胞。

构成疫苗的微小MSR已经装备有纳米孔,纳米孔可以灌注可能在患者中引起期望效应的药物。

由于棒之间的空间充满枝晶细胞,药物从纳米孔释放,引发免疫反应。

激活的树突细胞随后离开感染部位,到达淋巴结,发出“一般警报”。 “通过调整MSR的表面特性和孔径大小,从而控制各种蛋白质和药物的引入和释放,我们可以操纵免疫系统来治疗多种疾病,”研究报告的合着者Aileen Li哈佛。

迄今为止,该小组只测试了疫苗在老鼠身上的功效,但希望该技术也能成为打击和预防艾滋病毒和埃博拉病毒等传染病“巨人”的有用工具。

更为广泛地说,穆尼预测未来在许多领域将会采用自发聚集的粒子。

他解释说:“我认为这将成为我们在身体中利用自我组织的想法的一些例子中的第一例,而不是在身体外部创造结构并将其放置在身体之外。 “我认为这将是广泛适用的,不仅在这种情况下,而且在例如组织工程和再生医学中使用支架来促进体内组织的再生。在体内组装脚手架而不是外科植入的能力将是一项重大进步。“

来源:study abstract,sciencedaily.com,natureworldnews.com,iflscience.com,techtimes.com。

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