海藻转化成干细胞技术
伦斯勒理工学院的工程师们已经改变了聚合物中常见的棕色海藻到一个设备可以支持干细胞的生长和释放的身体伤害或疾病的来源。
详细的结果,在2007年12月版的生物材料,标志着一个重要的步骤在努力开发新的医学疗法使用干细胞。
“我们已经开发出一种脚手架干细胞文化能够在体内的降解速度控制,”首席研究员凯恩说化学和生物工程教授。“有了这个级别的控制,我们可以促进干细胞生长的支架和直接,,,我们希望他们在体内释放。”
凯恩和他的合作者,包括本文的作者、前伦斯勒理工学院研究生伦道夫·阿什顿,创建的设备材料称为海藻酸。海藻酸是一个复杂的碳水化合物中天然棕色海藻。当与钙混合时,藻酸盐凝胶成刚性,三维网格。
该设备可以广泛的潜在的用于再生医学,凯恩解释道。例如,支架有一天被用于人体干细胞直接释放到受伤的组织。
凯恩和他的同事们希望脚手架最终可能被用于医学治疗比如释放健康的骨骼干细胞在骨折的网站,或释放大脑的神经干细胞,细胞被疾病,如阿尔茨海默氏症。
凯恩和他的团队封装在海藻酸网健康的神经干细胞,产生一个三维支架,降低可调,速度控制。支架植入人体后,研究人员使用一种叫做海藻酸裂解酶的酶,在海藻酸侵蚀,释放干细胞。褐藻胶裂解酶是自然产生一些海洋动物和细菌菌株,而不是人类。
为了控制藻酸盐支架的降解,研究人员封装不同数量的海藻酸裂解酶微尺度珠子,称为微球。包含海藻酸裂解酶的微球被封装到更大的褐藻酸盐支架以及干细胞。随着微球降解,海藻酸裂解酶酶释放到大藻酸盐支架,慢慢开始侵蚀其表面,一种受控的方式释放健康的干细胞。
微球也可以充满不仅仅是海藻酸裂解酶。“我们可以添加药物分子或蛋白质微球以及海藻酸裂解酶,当释放到较大的褐藻酸盐支架,可以影响封装干细胞的命运,“凯恩继续说。
“通过添加这些材料更大的脚手架,我们可以直接干细胞成为成熟的类型,我们渴望分化细胞,如一个神经元。这将被证明是非常宝贵的干细胞在再生医学中的应用”。
