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新突破!科学家利用声波,成功诱导干细胞转化为骨细胞

前瞻网 2022-02-22 16:31

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再生或替换因疾病而丢失的骨骼非常棘手,而且通常很痛苦。近日,在一项新研究中,澳大利亚研究人员发现了一种相对简单的方法,可以利用高频声波快速有效地诱导干细胞转化为骨细胞

干细胞在帮助人体各种组织再生方面具有巨大的医学潜力,但事实证明,骨骼非常不好处理。骨骼的生长与所谓的间充质干细胞(MSCs)有关,这些细胞主要存在于骨髓中。收集MSCs是一个艰难的过程,最后将它们转化为骨细胞,也很难扩大到有用的水平。

但来自皇家墨尔本理工大学(RMIT)的研究人员现在发现了一种更快、更简单的方法来诱导MSCs转变为骨细胞。先前的研究表明,声波的振动可以诱导细胞分化,但通常需要一周多的时间,而且结果好坏参半。这些实验仅限于低频率,人们认为更高的频率几乎没有什么好处。因此,对于这项新研究,RMIT团队调查了更高频率的声波振动。

该团队使用了一种能产生兆赫兹范围内声波的微芯片,并将其对准培养板上硅油中的MSCs。他们发现,最佳设置是将这些细胞暴露在10兆赫兹的信号中,每天10分钟,持续5天,这提高了某些标志物的水平,表明它们正在转化为骨细胞。

该研究的联合首席研究员LeslieYeo说:“我们可以利用声波在正确的位置向干细胞施加适量的压力,以触发变化过程。而且,我们的设备便宜且使用简单,因此可以轻松升级以同时处理大量细胞,这对于有效的组织工程至关重要。”

一旦干细胞开始分化成骨细胞,它们就可以被注射到受伤或疾病的部位,或涂在植入物上,准备生长新的骨骼。该团队表示,这一过程消除了诱导干细胞发生变化的药物需求,并使整个过程更快、更有效。重要的是,间充质干细胞可以从患者身体的其他部位获得,例如脂肪组织,其侵入性低于骨髓。

该研究论文题为“Short-Duration High Frequency MegaHertz-Order Nanomechanostimulation Drives Early and Persistent Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem Cells”,已发表在Small期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4161HSS

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