机械化：生物工程师使用磁力来管理疼痛

UCLA生物工程师已经证明，含有微小磁性颗粒的凝胶状材料可用于管理疾病或损伤的慢性疼痛。广泛地，该研究表明，有希望使用的生物力学力量推动和拉动细胞治疗疾病。

“大量主流现代医学中心在使用药物制作体内化学或分子变化以治疗疾病，”迪诺迪卡洛，UCLA生物工程教授和研究的主要调查员。“然而，最近在小尺度的力量控制中的突破已经开辟了一个新的治疗思想 - 使用物理力量来开始在细胞内启动有用的变化。还有很长的路要走，但这个早期的工作表明了这条路径朝着如此被称为“机械化”是一个很有希望的人。“

研究人员使用凝胶内的小磁性颗粒来控制响应机械刺激的细胞蛋白，并控制某些离子的流动。这些蛋白质在细胞膜上并在触摸和疼痛的感觉中发挥作用。这项研究发表在先进的材料。

“我们的结果表明,通过利用神经网络内稳态,这是返回一个生物系统的稳定状态时,可以减轻疼痛的信号通过神经系统,”安迪Kah平泰说,最近加州大学洛杉矶分校的博士毕业生是该研究的第一作者。“最终，这可能会带来缓解疼痛的新方法。”

为了使磁化凝胶，它们从聚合物，透明质酸，凝胶状材料中自然发现，其在脊髓和大脑中发现，这有助于为身体的那些部件中的细胞提供结构载体。该材料也是人工制造的，并用于化妆品和美容产品作为填料和水分屏障。

研究人员将微小的磁性颗粒放入生物相容性的凝胶中。接下来，它们在凝胶中增长了一种类型的主要神经细胞 - 背根神经节神经元。

在实验室测试中，它们施加磁场以在颗粒上产生“拉动”力，该力通过凝胶传递给嵌入的细胞。

研究人员发现，磁诱导的机械力导致神经元中的钙离子增加。这种离子的涌入表明神经元对力作出反应。通过增加力量研究人员发现随着时间的推移，神经元通过减少疼痛信号而适应连续刺激。

在研究中，该团队表明磁性凝胶可以用不同的生物材料定制，用于心脏和肌肉疾病的治疗。这些类型的生物材料也可用于科学研究，以模拟脑震荡或其他创伤事件细胞在身体中受到重大物理力的影响。

Tay是斯坦福大学的博士后研究员。他将于明年在新加坡国立大学开始一位教师预约。

其他研究作者包括UCLA研究生Ali Sohrabi;斯蒂芬妮赛德莱特，一位生物工程的UCLA助理教授;澳大利亚新南威尔士大学的凯特普尔。

该研究得到了国家卫生研究院的支持。泰铢于来自国际脑研究组织的奖学金支持UCLA;与澳大利亚政府教育和培训部的努力研究奖学金。

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