俄亥俄州的研究人员开发出基于TNT技术的芯片,仅需接触1秒,就能把皮肤细胞转化成任何细胞,用来修复受损或衰老的组织。
俄亥俄州州立大学(TheOhioStateUniversity)Wexner医疗中心和俄亥俄州州立工程学院的研究人员开发了一项新技术——组织纳米转染(TNT),利用病人自己体内的细胞来产生治疗需要的其他任何类型的细胞。这项技术有望用于修复受损组织和维持衰老组织包括器官、血管和神经细胞等的功能。
这项再生医学的研究成果发表在《自然·纳米技术》杂志上。
“皮肤再生能力非常强,这种芯片可以让皮肤细胞重新分化成任何衰老器官需要的细胞,从而替换受损或衰老的器官,”俄亥俄州再生医学及细胞疗法中心的负责人ChandanSen博士说。他和俄亥俄州立工程学院化学与分子生物工程的L.JamesLee教授联合开展这项研究,并与俄亥俄国家纳米科学与工程中心合作。
研究人员以老鼠和猪为对象做实验。在这项研究中,研究人员能够把皮肤细胞转化成血管细胞并用于治疗严重受伤并缺少血流量的腿。一周之内具有活性的血管细胞就出现在受伤的腿上,第二周,腿伤就治好了。在实验室测试中,这项技术还能够使皮肤细胞变成神经细胞,并将其注射到大脑受伤的老鼠中,能使这些老鼠从中风状态恢复。
“尽管很难想象它会成功,但这是已经实现的事。我们在实验室研究中已经取得98%的成功率。通过这个技术,仅需要触摸一下就能把皮肤细胞转变成任何组织需要的细胞。整个过程需要不到一秒钟的时间,并且还是非侵入式的,接着你就可以离开了,无需携带这块芯片。随后,细胞的重新编程就开始了。我们的技术让体内的细胞保持在免疫系统的监管之下,所以治疗过程中并不需要免疫抑制。”俄亥俄州州立综合创伤中心的执行董事Sun说。
研究的第一作者DanielGallego-Perez说道,TNT技术有两大关键:第一点是以纳米技术为基础的芯片作为运输车进入活体的成熟细胞中,第二点就是细胞转化中特定生物运输车的设计。这种用来派送芯片的运输车能够使成熟细胞从一种类型的细胞转化成另一种类型的细胞。DanielGallego-Perez是生物医药工程和普通外科学的助理教授,同时也是Sen和Lee实验室的博士后研究生。
TNT技术并不需要以实验室为基础的步骤,可以在护理站实施。这些步骤也是非侵入式的,用病人几乎不能感觉到的一小股电流就能启动装置。
“这项研究涉及到的概念非常简单,”Lee说道,“事实上,我们甚至对这项技术会这么成功感到很惊讶,在我的实验室,我们一直在研究并试图理解这项技术背后的机制,也想做到更好。所以,现在这些只是开始,未来还有更多的发现。”
研究人员计划在明年开始这项技术的人体临床试验,Sen说道。
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