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纳米皮肤芯片 修复整个器官

纳米皮肤芯片 修复整个器官

在科幻小说中,有这样令人不可思议的一幕:只要触摸一下一块小芯片,整个人体器官就会很快痊愈。而现在,据英国《每日邮报》道,美国科学家在哥伦布实验舱中开发出一种组织纳米转染(TNT)新技术,使得这种神奇的幻想看起来即将成为现实。TNT首次实现活体内细胞重组,有望在身体内生成任何用于治疗目的的细胞类型,快速帮助修复受损组织或恢复老化的器官、血管及神经细胞等组织。这项研究由俄亥俄州立大学再生医学及细胞疗法研究中心主任钱丹·塞恩博士和俄亥俄州立大学工程学院化学及生物工程系詹姆斯·李教授共同主导,研究成果已发表于《微科技自然期刊》。

  TNT技术的关键在于芯片和遗传负荷两个主要因素,芯片由科学家利用微技术设计而成,可以把所谓的遗传负荷注入到人体细胞中。芯片携带了DNA或RNA形式的特定遗传负荷,将这种遗传负荷运用到细胞中,会把它们原有的结构和功能改变成修复伤口所需的结构和功能。研究人员解释说,这项再生医学新技术采用的是一种在单细胞水平上良性的、瞬时的和剂量可控的重组因子(预编程的DNA或RNA)的交付方法,可以通过一个使用纳米技术的器件对细胞进行重新编程。首先对皮肤表面进行光电刺激,然后将一个硬币大小的芯片放在伤员的皮肤上。伤员只需用手触摸芯片,它会在不到一秒的时间内将重组因子通过高强度的聚焦电场以非侵入方式交付到成活皮肤细胞中,最终将皮肤细胞转化成任何想要的细胞类型。然后将芯片取出即可。

  研究人员在实验鼠身上进行了测试,将TNT技术运用在实验鼠伤腿的皮肤上,伤腿的血流也发生了阻塞。第二周老鼠的皮肤细胞变成了功能性的血管,到第三周伤腿在没有其它药物干预的情况下完全康复了。在第二组实验中,研究人员运用TNT技术将皮肤细胞转换成为脑细胞,从而帮助修复脑中风所摧毁的区域。具体来说,在实验鼠中枢脑动脉被堵塞后,将活体的皮肤细胞重新编程为神经细胞,注射进脑损伤实验鼠体内,代替因中风而遭到破坏的部分。在几周时间内,老鼠的脑部已经全面恢复功能了。

研究证明,皮肤是一片沃土,可以用它作为“园地”,根据身体治疗外伤或疾病的需要,“生长”出身体需要的某些种类的细胞,例如四肢上的细胞,甚至是脑细胞。这一切似乎难以想象,但却是切实可行的,有效率高达98%。“整个过程只需几分之一秒就能完成,并且是无创的。”塞恩博士表示,“更令人激动人心的是,这种技术不仅对皮肤有效,对任何组织都有效。”

TNT技术的突破在于首次实现了细胞在活体内的重组,不像引入病毒等细胞疗法那样具有高风险,其中的基因转化可能会产生严重的副作用。两种技术的区别是传送DNA进入细胞的方式不同,相比之下TNT技术只聚焦于单细胞,也不会带来任何创伤。而且患者不用去实验室或医院,在任何地方就可进行现场操作。

(文章来源:新民晚报数字报-李忠东转载仅供参考学习及传递有用信息,版权归原作者所有,如侵犯权益,请联系删除)



标签:   纳米皮肤芯片