來自瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)的科學家開發出了一種方法,可以通過“擠壓”細胞使其轉變成為干細胞,該方法為大規模生產干細胞用于醫學目的提供了新的思路,相關研究發表于國際雜志Nature Materials上。
干細胞是現代醫學研究的一把利器,其可以轉化成為不同器官的組成細胞,可以幫助**一系列人類**,比如帕金森**、糖尿病等,而以標準化方法來生產正確類型的干細胞卻是科學家們面對的一大挑戰,于是本文中科學家們開發出了一種新型凝膠,其可以增強正常細胞通過“擠壓”自身形狀從而轉化成為干細胞的能力。研究者可以制造出不同類型的干細胞,但*為重要的一種卻是誘導多能干細胞(iPSCs),這些細胞來自于成熟的成體細胞,成體細胞可以通過遺傳重編程來產生類似于干細胞的行為,隨后誘導多能干細胞就會重新生長成為一系列不同類型的細胞,比如肝臟細胞、胰腺細胞等。
科學家們嘗試了很多種方法來設計產生諸如這種干細胞的標準化方法,但至今為止*成功的方法也不能產生有效力的干細胞,其中一個主要問題就是當前的技術僅僅是利用細胞培養皿或細胞培養瓶等二維方法來進行細胞培養,而機體的細胞是在三維環境中生存的。為此本文研究中研究者開發了一種新方法就可以克服當前的困境,這種新方法正是利用三維細胞培養系統來進行,正常細胞被置于包含正常生長營養物質的特殊凝膠中,這樣研究者就可以刺激活體組織中的三維環境來觀察其如何影響干細胞的行為,但研究者很驚奇地發現,細胞重編程會被周圍的微環境所影響,而這種微環境就是特殊的凝膠。
研究者還發現,相比當前方法而言,他們可以通過調整干細胞周圍凝膠的組成(硬度和密度)來對細胞進行快速且有效地重編程,這樣凝膠就會對細胞行使驅動力,通過“擠壓”來使其轉變成為干細胞。研究者表示,三微環境對于干細胞的產生非常關鍵,其可以產生機械性的信號,并且同特殊的遺傳因子相互作用從而使得細胞更加容易地轉變成為干細胞。每種細胞類型都會存在*佳的“甜蜜點”,而且化學因子就可以為細胞提供*有效的轉換條件,一旦條件成熟,大規模批量產生干細胞的夢想就指日可待。
*后研究者指出,他們開發的新型技術還可以用于其他類型細胞產生干細胞,研究者堅信通過后期大量的研究將會以該技術為基礎,產生大批量的干細胞,從而為醫療研究和療法開發提供一定的基礎和幫助。
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