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只需放置1秒鐘,這款細胞重組芯片就能修復受損組織

摘要:組織納米轉(zhuǎn)染技術,也叫TNT技術,即通過高強度、聚焦的電場使細胞重編程因子直接進入細胞質(zhì)基質(zhì),并通過電泳作用使細胞重編程因子進入細胞。

  俄亥俄州的研究人員開發(fā)出基于TNT技術的芯片,僅需接觸1秒,就能把皮膚細胞轉(zhuǎn)化成任何細胞,用來修復受損或衰老的組織。

  俄亥俄州州立大學(TheOhioStateUniversity)Wexner醫(yī)療中心和俄亥俄州州立工程學院的研究人員開發(fā)了一項新技術——組織納米轉(zhuǎn)染(TNT),利用病人自己體內(nèi)的細胞來產(chǎn)生治療需要的其他任何類型的細胞。這項技術有望用于修復受損組織和維持衰老組織包括器官、血管和神經(jīng)細胞等的功能。

  這項再生醫(yī)學的研究成果發(fā)表在《自然·納米技術》雜志上。

  “皮膚再生能力非常強,這種芯片可以讓皮膚細胞重新分化成任何衰老器官需要的細胞,從而替換受損或衰老的器官,”俄亥俄州再生醫(yī)學及細胞療法中心的負責人ChandanSen博士說。他和俄亥俄州立工程學院化學與分子生物工程的L.JamesLee教授聯(lián)合開展這項研究,并與俄亥俄國家納米科學與工程中心合作。

  研究人員以老鼠和豬為對象做實驗。在這項研究中,研究人員能夠把皮膚細胞轉(zhuǎn)化成血管細胞并用于治療嚴重受傷并缺少血流量的腿。一周之內(nèi)具有活性的血管細胞就出現(xiàn)在受傷的腿上,第二周,腿傷就治好了。在實驗室測試中,這項技術還能夠使皮膚細胞變成神經(jīng)細胞,并將其注射到大腦受傷的老鼠中,能使這些老鼠從中風狀態(tài)恢復。

  “盡管很難想象它會成功,但這是已經(jīng)實現(xiàn)的事。我們在實驗室研究中已經(jīng)取得98%的成功率。通過這個技術,僅需要觸摸一下就能把皮膚細胞轉(zhuǎn)變成任何組織需要的細胞。整個過程需要不到一秒鐘的時間,并且還是非侵入式的,接著你就可以離開了,無需攜帶這塊芯片。隨后,細胞的重新編程就開始了。我們的技術讓體內(nèi)的細胞保持在免疫系統(tǒng)的監(jiān)管之下,所以治療過程中并不需要免疫抑制。”俄亥俄州州立綜合創(chuàng)傷中心的執(zhí)行董事Sun說。

  研究的第一作者DanielGallego-Perez說道,TNT技術有兩大關鍵:第一點是以納米技術為基礎的芯片作為運輸車進入活體的成熟細胞中,第二點就是細胞轉(zhuǎn)化中特定生物運輸車的設計。這種用來派送芯片的運輸車能夠使成熟細胞從一種類型的細胞轉(zhuǎn)化成另一種類型的細胞。DanielGallego-Perez是生物醫(yī)藥工程和普通外科學的助理教授,同時也是Sen和Lee實驗室的博士后研究生。

  TNT技術并不需要以實驗室為基礎的步驟,可以在護理站實施。這些步驟也是非侵入式的,用病人幾乎不能感覺到的一小股電流就能啟動裝置。

  “這項研究涉及到的概念非常簡單,”Lee說道,“事實上,我們甚至對這項技術會這么成功感到很驚訝,在我的實驗室,我們一直在研究并試圖理解這項技術背后的機制,也想做到更好。所以,現(xiàn)在這些只是開始,未來還有更多的發(fā)現(xiàn)。”

  研究人員計劃在明年開始這項技術的人體臨床試驗,Sen說道。

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