英國《自然·通訊》雜志12日發(fā)表的一份報告表示，法國科學(xué)家研發(fā)了一種可以形成心臟細(xì)胞的胚胎干細(xì)胞(ESC)磁驅(qū)動三維(3D)聚合物。這一成果被視為顯著區(qū)別于傳統(tǒng)技術(shù)的、可構(gòu)建細(xì)胞3D組織結(jié)構(gòu)的全新方法。
再生醫(yī)學(xué)是指利用生物學(xué)及工程學(xué)方法，創(chuàng)造出具備正常結(jié)構(gòu)和功能的組織和器官，替代人體失去的或功能受損的組織器官。而目前，通過單個細(xì)胞創(chuàng)造3D組織結(jié)構(gòu)并刺激它們形成特定細(xì)胞類型，正是再生醫(yī)學(xué)的最重要目標(biāo)之一。
胚胎干細(xì)胞具有體外培養(yǎng)無限增殖、自我更新和多向分化的特性--這種從早期胚胎或原始性腺中分離出來的細(xì)胞，無論在體外還是體內(nèi)環(huán)境，都能被誘導(dǎo)分化為機(jī)體幾乎所有的細(xì)胞類型。根據(jù)此前已有的大量研究，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)力學(xué)因素可以影響干細(xì)胞分化，但是到目前為止，許多研究只是集中在2D結(jié)構(gòu)上。
此次，法國國家科學(xué)研究中心、巴黎第七大學(xué)研究人員克萊爾·韋爾罕姆及同事，報告了胚胎干細(xì)胞結(jié)構(gòu)的3D磁組裝以及針對干細(xì)胞分化的遠(yuǎn)程力學(xué)刺激。
研究發(fā)現(xiàn)，將氧化鐵納米顆粒融入胚胎干細(xì)胞中，即可以制成此類結(jié)構(gòu)。這些細(xì)胞一旦磁化后，就能通過磁場對它們進(jìn)行遠(yuǎn)程操控以形成3D聚合物，再通過力學(xué)刺激分化成心臟細(xì)胞。
研究團(tuán)隊的實驗表明，在胚胎干細(xì)胞中加入磁性氧化鐵粒子，并不會影響其分化成不同類型細(xì)胞的活力和能力。
該過程使研究人員能夠在無任何生物化學(xué)觸發(fā)物的情況下，研究胚胎干細(xì)胞的分化情況，被認(rèn)為代表了一種有別于傳統(tǒng)技術(shù)的、制造細(xì)胞3D組織結(jié)構(gòu)的新方法。
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