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科学家开发出新的合成材料来培育干细胞

2019-05-25 10:49:01 医疗设备87℃

  科学家开发出新的合成材料来培育干细胞

  2010年8月23日

  新的合成表面克服了现有方法带来的挑战人类多能干细胞可以成为任何其他类型的身体细胞,具有治疗多种疾病的巨大潜力,包括帕金森病,多发性硬化和脊髓损伤。但是,科学家们那些使用这种细胞的人难以种植足够数量来进行实验 - 特别是用于人体研究。此外,现在用于生长人类干细胞的大多数材料包括来自小鼠胚胎的细胞或蛋白质,这有助于刺激干细胞生长,但如果注入人体患者可能会引起免疫反应。

  为了克服这些问题,麻省理工学院化学工程师,材料科学家和生物学家设计了一种合成表面,其中不含任何外来动物材料,并允许干细胞保持活力。继续复制自己至少三个月。它也是第一种允许单细胞形成的合成材料相同细胞的集落,这是鉴定具有所需性状的细胞所必需的,并且难以用现有材料实现。由Robert Langer教授,Rudolf Jaenisch和Daniel G. Anderson教授领导的研究小组在8月22日出版的“自然材料”杂志上描述了这一新材料。该论文的第一作者是博士后同事Ying Mei和Krishanu Saha。人类干细胞可以来自两个来源 - 胚胎细胞或已被重新编程为未成熟状态的体细胞。这种被称为多能性的状态允许细胞发育成任何类型的特化体细胞。它还可以治疗几乎任何涉及细胞损伤的疾病。例如,科学家可以为患有脊髓损伤的患者生长新的神经元,或者为1型糖尿病患者生长新的胰岛素生成细胞。为了设计这样的治疗方法,科学家需要能够在实验室中长时间生长干细胞时间,操纵他们的基因,并在他们进行基因改造后培养相同细胞的菌落。 Saha说,目前的生长表面由涂有一层明胶,然后是一层小鼠细胞或蛋白质的塑料盘组成,效率非常低,他在怀特黑德生物医学研究所的Jaenisch实验室工作。相关的StoriesNeighborhood收入与MS患者残疾进展风险相关的教育研究人员利用“自杀基因”设计干细胞以诱导除β细胞以外的所有细胞死亡.UVA科学家发现阿尔茨海默氏症神秘细胞死亡的可能解释,帕金森氏症“对于治疗,你需要数百万和数百万萨哈说:“如果我们可以让细胞更容易分裂和生长,那么这将真正有助于获得人们所兴奋的所有疾病研究所需的细胞数量。

   ”以前的研究表明,表面的一些化学和物理特性 - 包括粗糙度,刚度和对水的亲和力 - 可能在干燥中发挥作用 - 细胞生长。研究人员创造了大约500种聚合物(重复分子的长链),这些聚合物在这些特性上有所不同,在它们上面生长干细胞并分析每种聚合物的性能。在将表面特性与性能相关联后,他们发现存在最佳的表面疏水性范围。 (防水行为),但不同的粗糙度和刚度对细胞生长没有太大影响。他们还调整了材料的成分,包括嵌入聚合物中的蛋白质。他们发现最好的聚合物含有高比例的丙烯酸酯,塑料中的一种常见成分,涂有一种叫做玻连蛋白的蛋白质,可促使细胞附着在表面上。研究人员利用其性能最佳的材料,获得干细胞(胚胎和诱导多能干细胞)继续生长和分裂,直至三个月。他们还能够产生大量的细胞 - 数以百万计。麻省理工学院的研究人员希望改进他们的知识麻省理工学院化学工程系,哈佛大学麻省理工学院健康科学与技术系,以及David H. Koch综合癌症研究所的安德森说,他们帮助他们建立适合其他类型细胞的材料。 “我们希望更好地理解细胞,表面和蛋白质之间的相互作用,并更清楚地定义使细胞生长所需的东西,”他说。资料来源:麻省理工学院

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