Fortschritte in der Biomaterialforschung inspiriert durch die extrazelluläre Matrix

Inspiriert von der extrazellulären Matrix (ECM) haben sich Biomaterialien als vielversprechende Strategien im Bereich der biomedizinischen Forschung und Technik etabliert, da sie einzigartige Eigenschaften für die Geweberegeneration, den Arzneimitteltransport, therapeutische Interventionen und zelluläre Untersuchungen bieten. Die ECM, ein dynamisches Netzwerk, das von verschiedenen Zellen ausgeschüttet wird, besteht hauptsächlich aus unterschiedlichen Proteinen, die in der Lage sind, die Signalgebung und regulatorische Funktionen zwischen Gewebe und ECM durch ihre Vielzahl an bioaktiven Substanzen und mehrstufige strukturelle Eigenschaften zu erleichtern. Inspiriert von der komplexen Struktur und biochemischen Zusammensetzung der natürlichen ECM haben Forscher verschiedene Biomaterialien entwickelt, um diese Merkmale zu kapseln und biomimetische Mikroumgebungen zu schaffen, wie z. B. Elektrospinnen, Hydrogeles/Hydrogel-Mikrosphären, dezellularisierte ECM (dECM) und ECM-nachahmende Peptide. Darüber hinaus zeigen ECM-inspirierte Biomaterialien durch das Nachahmen der strukturellen Zusammensetzung der ECM-Komponenten verschiedene Grade der ECM-Funktionalisierung, einschließlich Bereitstellung struktureller Unterstützung, Zelladhäsion, Signaltransduktion, Minderung von Immunantworten und Gewebemodellierung. Zusammenfassend bieten die Fortschritte in der ECM-inspirierten Biomaterialforschung vielversprechende Ansätze zur Bewältigung wichtiger Herausforderungen in den Bereichen Tissue Engineering, regenerative Medizin und Arzneimittelverabreichung.