该研究专注于角蛋白，这是一种可以从羊毛中提取的天然结构蛋白。在活体动物测试中，该材料支持骨再生，并产生了比使用当前金标准材料形成的组织更接近健康天然骨骼的新组织。
伦敦国王学院的研究人员在动物模型中测试了这种羊毛基角蛋白，发现它可以帮助引导受损区域的新骨生长。
伦敦国王学院牙科、口腔与颅面科学学院的谢里夫·埃尔沙卡维博士表示：“我们非常兴奋能够首次展示一种羊毛基材料如何在活体动物中成功通过测试用于骨骼修复。”
羊毛为骨骼修复提供可持续来源
除了潜在的医疗益处外，羊毛还能提供重要的可持续性优势。它是一种天然衍生材料，常被畜牧业作为废物丢弃，这使其具有作为可再生和可扩展资源的潜力。
几十年来，胶原蛋白一直是许多再生医学和牙科应用中的金标准支架。这些支架在愈合过程中充当保护屏障，防止软组织干扰受损区域，同时为新骨提供生长空间。
然而，胶原蛋白有几个缺点。该材料相对较弱，可能降解过快，这限制了其在修复需要承重或承受力量的骨骼时的实用性。提取胶原蛋白也可能复杂且昂贵。
埃尔沙卡维博士说：“从研究角度来看，这是一个重要的里程碑。它将角蛋白定位为一类潜在的再生生物新材料，可能挑战对胶原蛋白的长期依赖。”
测试羊毛角蛋白作为骨支架
为了研究角蛋白是否能克服其中一些局限性，研究人员用从羊毛中提取的角蛋白制成了膜。他们对材料进行了化学处理，以生产旨在保持稳定和耐用的支架。
这些膜首先在实验室中用人体骨细胞进行了测试。细胞在该材料上生长良好，并显示出与健康骨骼形成相关的明显迹象。
研究人员随后转向动物测试。他们将角蛋白膜植入患有颅骨缺损的大鼠体内，这些缺损大到无法自行愈合。在接下来的几周里，团队追踪了这些膜在支持受损区域新骨生长方面的有效性。
角蛋白生成了结构更接近天然的骨骼
结果揭示了角蛋白和胶原蛋白之间的一个重要区别。胶原蛋白膜总体上生成了更多的骨骼，但在角蛋白支架上形成的骨骼更有序且结构更稳固。其纤维排列也更整齐，使新组织更接近天然健康的骨骼。
角蛋白膜在愈合过程中也保持稳定，并与周围组织平滑融合。如果该材料最终要被考虑用于实际医疗应用，这两个特性都非常重要。
埃尔沙卡维博士总结道：“我们已在动物模型中有效验证了该技术，这使其不仅仅是一个早期的材料概念。它表明角蛋白可以在活体生物系统中支持骨再生，从而显著拉近了该技术在真实患者中应用的距离。”