杜克大学(Duke University)的生物医学工程师设计了一种方法，可以制造出对活体组织安全的小颗粒，这将使他们能够创造出对药物输送、诊断和组织工程有吸引力的新形状。
研究结果发表在3月12日的《自然通讯》杂志上。
在生物相容性微粒子的世界里，材料的形状、大小、内部微观结构和类型决定了它们的内在特性。虽然公司和研究实验室已经可以制造出许多复杂的微粒，但这个过程通常涉及复杂的制造技术，如多乳液微流体或流动光刻。两者都有缺点。
多乳液微流体控制一系列单独的油滴，但很难保持材料完全分离，不能用于大规模生产。流动光刻技术将光通过一个有图案的掩模来蚀刻柔软材料的形状，并且可以在短时间内制造出许多颗粒，但是这个过程很难适应复杂的形状和内部结构。
罗伯茨与杜克大学Alan L. Kaganov生物医学工程特聘教授Ashutosh Chilkoti合作，开始尝试一种全新的方法——生物材料。这对研究人员一直在研究弹性蛋白样多肽(ELPs)，这是一种无序的蛋白质，很像意大利面团，从混乱中获得稳定性，没有真正的形状。最近，该团队开始研究部分有序蛋白(pop)，它保留了许多elp的生物学有用特性，但有足够的有序片段，提供比湿面条更多的稳定性。
这两种类型的蛋白质都可以在特定温度下在相态之间来回转换。虽然这对于缓慢释放药物到体内或支持伤口组织生长等应用来说是一个有用的功能，但研究人员很快发现，他们也可以通过将elp和pop放在一起来制造各种形状的颗粒。
“无序蛋白质是生物学中的一个热门话题，许多研究人员试图发现没有形状的蛋白质如何仍然具有生物学目的，”罗伯茨说。“我们工作的一个潜流是把这些蛋白质想象成材料科学家，看看我们是否能以目前材料无法实现的方式为我们自己的生物功能设计它们。”
在论文中，Roberts和Chilkoti展示了用这两种蛋白质制成的一些新的微粒。通过调整它们组装和拆卸的温度，并在不同的温度范围内以不同的速度来回扫，研究人员表明，他们能够创造出一套形状，比如有实心壳的壳，没有核的壳，以及点缀着壳的缠结线，他们称之为“葡萄藤上的果实”。然后，通过加入光敏氨基酸，他们展示了他们可以用闪光将这些形状冻结成固体微粒。
研究人员说，制造具有精确分离区域的微粒的能力与药物输送和组织工程等应用有关。
每组参数同时产生数百万个固体，生物相容性微颗粒，比普通细胞稍大。整个过程只需要几分钟，而且整个过程都发生在一滴水大小的液体中。
罗伯茨说:“这是一种材料的测试案例，这种材料足够灵活和简单，可以创建常用的形状和结构，这些都是目前技术所无法实现的。”“我们正在使用新的生物相容性材料，通过加热、冷却和光照，创造出前所未有的形状。”
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希望本篇文章《新技术推动生物相容性微粒的创新制造》能对你有所帮助！
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