Eucomis autumnalis不仅仅是一种植物 - 它可以在生物医学工程中发挥作用。 Gurcharan Singh / Shutterstock
近年来，生物医学工程技术得到了提升，可以恢复丢失的组织和骨骼。 例如，如果你曾经遇到车祸，有办法恢复或修复丢失的身体部位或受损的组织。 有时患者会接受手术重建; 有时他们会配备医疗设备，如膝盖或臀部的板。
但这些方法都有局限性。 一个是钢板不能真正模仿受损组织或骨头丢失的功能，因此您可能失去灵活性和灵活性。 另一个原因是这些技术通常涉及多次痛苦手术和长期住院。 这不仅给个体患者带来了大量的时间和金钱; 它也放置 负担 在一个国家 医疗系统 和它的经济。
还有另一种选择： 组织工程和再生医学。 这个过程大约在三十年前开始，并且通常建立在现有研究结果的基础上以测试新方法。 它旨在重新激活生物过程，形成可以帮助骨再生和创伤引起的组织损失的产品。
我们是在这一领域工作的研究人员之一。 我们认为药用植物可能至少具有上述限制的一些答案。 我们研究了南非传统治疗师和草药医生常用的两种植物，用于治疗骨折和缓解骨关节炎引起的疼痛。
我们的研究 在实验室取得了积极的成果。 这表明从这些药用植物中提取的化合物可以为受到创伤的人提供支持骨再生和组织损失的有价值的方法。
产品思路
组织工程和再生医学基于三个关键要求：来自身体组织和器官的信号，响应干细胞和支架。
脚手架 是与生物系统一起使用的材料，用于评估，治疗，增强或替代身体的任何组织或功能，如成熟骨干细胞，软骨，皮肤细胞，脑细胞和神经元。
这些支架旨在修复或改变细胞相行为 - 即细胞在形成过程等发育过程中的反应。 支架也作为模板，通过向他们展示适当的路线并确保细胞获得他们所需的营养来指导新组织的发育。 但是临床环境中使用的大多数支架生物材料都没有勾选所有这些盒子。
这就是研究人员在寻找替代品的原因。 这就是药用植物的用武之地。
有前途的植物
药用植物早已发挥作用 一个不可或缺的角色 在许多文化中。 它们在组织工程构建中的作用仍然很大程度上未被探索。 但鉴于已发现药用植物具有价值 伤口愈合, 药品 和老化的治疗方法，它们也可以在我们的领域中发挥作用。
我们在南非的Tshwane科技大学生物医学科进行了研究。 这个国家 是家 占世界上所有植物物种的十分之一 - 这是25 000已知的植物物种。 我们专注于两个： Eucomis autumnalis，俗称菠萝百合，和 紫檀（Pterocarpus angolensis），或野柚木。
属 Eucomis autumnalis 几个世纪以来一直被用来治愈骨折。 今天，它经常被用作术后恢复的草药 伤口愈合. 紫檀（Pterocarpus angolensis）, 与此同时促进软骨的形成并调节胶原蛋白，胶原蛋白是一种富含人体骨骼和软骨的物质。
我们将这些植物与支架和猪脂肪细胞结合在一起。 我们发现，我们确定用于实验室测试的两种植物可以激活体细胞并增强骨形成。 当与相关信号和干细胞结合时，他们在脚手架方面也做得更好。 他们擅长体外愈合伤口 - 也就是说，在实验室里。
我们的下一步是开展动物模型和许多其他药用植物的工作，这些药用植物的质量与我们使用的相似。
前进之路
这些都是令人兴奋的发现，因为他们认为将具有相关特性的药用植物纳入生物医学工程可能是解决当前方法局限性的好方法。
首先，使用药用植物可以降低治疗成本，因为它经济且易于获取。 其次，它可以确保患者在手术后不必花费很长时间在医院，因为它会加速骨形成和细胞活化，这对于这一系列调查还有一个额外的好处：南非的经济繁荣。
预计生物医学脚手架的价值将达到 的美元1.5亿元 由2024提供。 如果发现一些南非的药用植物能够支持骨骼和组织工程以及再生技术，那么该国至少可以成为全球生物材料市场的一部分。
作者简介
Franca Nneka Alaribe，生物医学科学系博士后研究员， Tshwane科技大学 和Keolebogile Shirley Motaung，组织工程教授， Tshwane科技大学
