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胚胎干细胞磁驱动3D聚合物问世

来源:科技日报 发布时间:2017年09月14日

  科技日报北京9月13日电 (记者张梦然)英国《自然·通讯》杂志12日发表的一份报告表示,法国科学家研发了一种可以形成心脏细胞的胚胎干细胞(ESC)磁驱动三维(3D)聚合物。这一成果被视为显著区别于传统技术的、可构建细胞3D组织结构的全新方法。

  再生医学是指利用生物学及工程学方法,创造出具备正常结构和功能的组织和器官,替代人体失去的或功能受损的组织器官。而目前,通过单个细胞创造3D组织结构并刺激它们形成特定细胞类型,正是再生医学的最重要目标之一。

  胚胎干细胞具有体外培养无限增殖、自我更新和多向分化的特性——这种从早期胚胎或原始性腺中分离出来的细胞,无论在体外还是体内环境,都能被诱导分化为机体几乎所有的细胞类型。根据此前已有的大量研究,科学家发现力学因素可以影响干细胞分化,但是到目前为止,许多研究只是集中在2D结构上。

  此次,法国国家科学研究中心、巴黎第七大学研究人员克莱尔·韦尔罕姆及同事,报告了胚胎干细胞结构的3D磁组装以及针对干细胞分化的远程力学刺激。

  研究发现,将氧化铁纳米颗粒融入胚胎干细胞中,即可以制成此类结构。这些细胞一旦磁化后,就能通过磁场对它们进行远程操控以形成3D聚合物,再通过力学刺激分化成心脏细胞。

  研究团队的实验表明,在胚胎干细胞中加入磁性氧化铁粒子,并不会影响其分化成不同类型细胞的活力和能力。

  该过程使研究人员能够在无任何生物化学触发物的情况下,研究胚胎干细胞的分化情况,被认为代表了一种有别于传统技术的、制造细胞3D组织结构的新方法。

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