新的纳米粒子有助于检测伤口的严重疤痕

  新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)和美国西北大学的科学家们开发了一种新的方法,可以看到重伤口疤痕正在形成,并为医生提供干预的机会。

  

  临床医生目前发现难以预测手术后或烧伤后瘢痕的形成,而无需采取侵入性检测。

  联合研究小组利用新的纳米颗粒,在动物和人体皮肤样本中展示了快速准确地预测伤口是否可能导致瘢痕疙瘩和皮肤挛缩中出现过度瘢痕的潜力。

  必要时,医生可以采取传统的预防措施来减少疤痕的形成,例如使用硅片来保持伤口平坦和湿润。

  仅在发达国家,每年约有1亿患者会形成疤痕,这是因为有8000万例选择性和外伤手术。在新加坡,由于手术,估计每年有40万人(每12名接受手术的人中就有1人)出现疤痕。

  过多的疤痕会严重影响患者的身体和心理生活质量,因为疤痕会阻碍运动和活动,并且在伸展时会很痛苦

  这项新技术是由化学和生物医学工程,纳米科学专家乍得米尔金教授的南大学校从西北大学,美的,艾美小号帕勒博士,西北大学Feinberg医学院皮肤科主席助理徐臣杰教授领导的研究小组开发医学。

  这个怎么运作

  上个月在Nature Biomedical Engineering杂志上发表的新检测方法使用了数千个称为NanoFlares的纳米粒子,这些纳米粒子的DNA表面像钉子一样附着在它们的表面上。

  使用乳膏将这些纳米颗粒施用于闭合伤口。在纳米颗粒穿透皮肤细胞24小时后,使用手持荧光显微镜寻找由纳米颗粒与皮肤细胞内的靶生物标记物的相互作用给出的信号。

  如果检测到荧光信号,则表明存在异常的瘢痕形成活动,并且可以采取预防措施以避免更严重的瘢痕形成。

  无痛检测方法

  目前,除了成熟疤痕的视觉检查之外,唯一准确检测皮肤疾病的其他工具是进行活组织检查,其中提取皮肤组织样本并送去进行实验室测试。

  这些活组织检查对于患者来说可能是痛苦的和不方便的,因为开放性伤口也有感染的风险并且需要缝合线,其必须在以后移除。

  徐晨杰助理教授说:当我们的生物工程纳米粒子涂在皮肤上时,它们会渗透到皮肤表面下方2毫米处,进入疤痕细胞。

  在与瘢痕细胞释放的特定基因结合后,较小的DNA尖峰被松散并在显微镜下点亮,就像小光照一样。我们看到的耀斑越多,就越有疤痕活动。

  这些NanoFlares是通过将Northwestern的专利金纳米粒子涂覆在针对特定基因的微小DNA链上而制成的。当在小鼠,兔子和人类皮肤样品上测试时,它显示出可忽略的毒性或副作用。

  同时担任西北大学皮肤病研究中心主任的Amy S Paller博士说:除临床观察外,临床诊断和皮肤病转化研究的黄金标准是活组织检查。

  这项技术是采用非侵入性方法检测基因表达增加或减少的令人兴奋的第一步.NanoFlares可能被证明是一种新的工具,可以根据表达模式促进疾病的亚表型分析,并利用基因表达变化作为检测早期治疗反应的敏感方法。

  新加坡国家皮肤中心皮肤科医师兼研究主任Hong Liang Tey博士表示:这项技术(NanoFlares)可以为不同类型的皮肤病提供非侵入性活检,可能是非常有用的临床实践及其应用当然应该进一步探索。

  NanoFlares花了两年的时间研究联合团队,其中包括NTU研究员David Yeo博士和Christian Wiraja博士,他们进行了实验室实验。

  未来的应用

  在其他最近出版或接受的同行评审期刊文章中,例如在SLAS技术评论中,Yeo博士进一步阐述了NanoFlares对其他皮肤病如皮肤癌的潜在应用,因为纳米粒子上的DNA序列是可互换的。

  这种新方法可以作为监测和分析其他皮肤病的补充工具,这些疾病通常严重依赖活组织检查进行检测。

  现在已经证明NanoFlares能够与目标生物标志物结合并且易于视觉检测,理论上,可以设计不同的DNA峰值以靶向其他常见皮肤病中丰富的生物标志物。

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