具有转变为任何其他类型细胞的超能力——一些动物使用的超能力重新长出四肢;对于医学而言,它们具有帮助我们的潜力修复人体各部位因受伤或疾病而受损的。
进行这些修复需要能够按需操纵干细胞,一项新的研究概述了实现这一目标的创新方法:使用高频声波在短短 5 天内将干细胞转变为骨细胞,其中 10每天几分钟的刺激治疗。
进一步说,研究人员希望这项技术——与目前使用的工艺相比有几个优点——可以用来重新生长因骨质疏松而丢失的骨骼。或其他类型的退行性疾病。
实验装置,左边是微芯片,右边是干细胞,绿色代表声波。 (Ambattu 等人,Small,2022)
“声波将干细胞开始转化为骨细胞通常所需的治疗时间缩短了几天,”艾米·格尔米说,澳大利亚皇家墨尔本理工大学(RMIT)副校长研究员。
“这种方法也不需要任何特殊的‘骨诱导’药物,而且很容易应用于干细胞。”
该方法建立在多年使用频率高于 10 MHz 的声波改性材料的基础上,该频率比研究人员已知的频率高得多以前用过在这类实验中。在这里,使用微芯片来转化干细胞,将干细胞放入硅油中并放置在培养板上。
该领域的其他实验过程已经取得了一些成功,但它们的设置也很复杂,管理成本很高,并且难以扩大规模。他们还需要从患者的骨髓中提取干细胞,这是一个痛苦的过程。
这种新方法是所有这些领域的改进。研究人员已经证明,它适用于多种类型的干细胞,包括从体内取出时不会那么痛苦的脂肪干细胞。
干细胞转变为骨细胞,并一路产生胶原蛋白(绿色)。 (皇家墨尔本理工大学)
“我们可以使用声波在干细胞的正确位置施加适量的压力,以触发变化过程,”化学工程师 Leslie Yeo 说道,来自皇家墨尔本理工大学。
“我们的设备价格便宜且易于使用,因此可以轻松升级以同时处理大量细胞——这对于有效的组织工程至关重要。”
升级是该过程的下一阶段。从理论上讲,这种方法应该在小型实验室测试之外也能发挥作用,但科学家们必须确保这一点。该技术还有进一步小型化的空间。
研究人员现在正在制作多项突破当谈到将干细胞转化为不同类型的细胞以对抗各种健康问题时。随着我们对这些生物构件的了解不断加深,我们对我们的身体如何运作。
研究小组表示,如果可以扩大这一特定过程的规模,就有多种方法可以将其用作治疗方法。最终,希望能够生物反应器可以开发以这种方式处理干细胞。
“我们的研究发现,在我们将干细胞涂覆到植入物上或将它们直接注射到体内进行组织工程之前,这种新方法具有用于治疗干细胞的巨大潜力,”号码已到。
该研究发表于小的。