想避免誘發免疫反應，植入物表面的脂肪類型是關鍵？

醫療植入物的發明解決了許多疾病長期治療上的難題，然而所有植入物都還得通過被免疫系統審視的環節，一旦被判定為入侵者，就可能產生異物反應（foreign body reaction）影響治療成效。

在《Advanced Materials》發表的新研究中，萊斯大學（Rice University）團隊發現，免疫系統判斷是敵是友的關鍵與植入物表面的脂質沉積有關，這項研究結果將提供生物材料及塗層新的開發方向，協助降低相關植入性醫學設備的故障率。

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免疫反應與植入物表面的脂質沉積有關

作為對抗病原體的重要防線，當身體受傷或遭到入侵時免疫細胞便會動員前往察看情況，一旦植入物如果被判定為外來物質，免疫系統就會將其封裝在一個纖維化膠囊中，破壞它們的功能使其不再起作用。

植入物引發纖維化反應已知與表面的蛋白質沉積有關，但萊斯大學生物工程師 Omid Veiseh 意識到除了蛋白質，脂質同樣也能調節免疫活性，也可能導致生物材料誘導產生的纖維化和異物反應。Veiseh 為此進行了小鼠研究，發現免疫細胞在植入物表面爬行時，會留下脂質囊泡（lipid vesicles）來向免疫系統發出信號，通知植入物究竟是該被忽略的「客人」還是需要被隔離的外來者。

在進一步研究中，研究團隊更確定了脂肪酸（fatty acids）和磷脂（phospholipids）這兩種脂質譜在其中的重要作用，前者會刺激促發炎基因的表達，導致免疫反應更可能被引發，後者則會調節轉錄，讓植入物更有機會避開免疫系統的關注。

研究人員認為，這些知識未來將能協助改進生物材料與醫療設備的設計，科學家將能透過化學表面修飾（chemical surface modification）等相關技術來改變植入物表面；雖然植入物表面沉積的厚細胞可能會阻止正常運作，但如果只是在原子尺度上有一層脂質，將不會造成相同程度的影響。

腦機接口技術也將受益？

醫療植入物能正常發揮作用對許多治療來說至關重要，以腦積水（hydrocephalus）為例，許多患者目前唯一有效的管理策略就是放置腦脊液（cerebrospinal fluid，CSF）分流器將多餘液體轉移到不同體腔，然而 CSF 分流器的植入在小兒腦積水患者中失敗率明顯較高，如能優化性能提高成功率將會成為治療關鍵。

除了攸關生命的療程，其他用於改善生活質量的植入物也能從降低先天免疫反應中獲益，像是近年蔚為話題的腦機接口（brain-computer interface）技術，儘管在長達 20 年的發展中已獲得概念驗證，但針對植入物的免疫反應也讓技術發展受到諸多限制，這項研究正好為生物材料誘導的異物反應和纖維化提供了進一步見解。

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參考資料：
1. Advanced Materials, 2023, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202205709
2. https://news.rice.edu/news/2023/fats-help-tag-medical-implants-friend-or-foe