科學家開發新型冰格托盤可用於乾細胞誘導感光細胞的生長
早在2012年,就有外媒報導了威斯康星大學麥迪遜分校的科學家們的一項研究,稱他們在實驗室中證明了可誘導多用途幹細胞生長成視網膜組織。其具有真實視網膜組織的諸多特徵,比如感光細胞,因而被寄託了很高的期望,比如用於治療視力受損或眼病患者的替換治療。不過在轉入臨床應用之前,還需搞定另一個問題,即如何將它們放到正確的位置。
托盤/ 圓柱狀孔隙的雙面顯微圖像,其結構支持細胞組織的生長。
New Atlas 指出,黃斑變性是導致成年人視力喪失的主要原因之一,特徵是患者眼睛的感光細胞希望。正因如此,科學家們在尋找細胞再生這件事上傾注了大量的努力。
好消息是,威斯康星大學麥迪遜分校(UW-Madison)的一支研究團隊,已經為視網膜的干細胞誘導分化提供了一套新穎的“腳手架”,有望在未來實現眼內感光細胞的替換。
眼視光科學教授David Gamm 表示:儘管感光器“零備件”的製造上已有突破,但我們仍需設法將之放到正確的位置,以便其能夠有效地重建視網膜。
為此,研究團隊邀請了擁有世界一流水平的本校工程師,並開始思考一件事—— 如何以更加智能的方式,來運送這些細胞?
幹細胞分化生長出來的感光細胞,遍布在冰塊狀的托盤支架中。
據悉,該校研究人員一直對如何使用合成貼片來固定感光細胞、然後將其植入受損的視網膜下進行再生一事深感興趣。
此前的工作,已涉及利用酒杯狀的孔隙來容納感光細胞。但由於對其能夠攜帶的細胞數量感到不滿意,研究團隊決定在這方面繼續使把勁。
最終,我們見到了第二代冰格狀感光細胞托盤。其不僅將密度提升了三倍(總共30 萬個),還在底部設計了圓柱狀的孔隙,以便與患者的視網膜組織相連並逐漸成熟。
材料方面,其選用了具有生物相容性的聚癸二酸甘油酯(Glycerol-Sebacate)。其能夠在感光細胞生長的初期提供必要的機械強度,並在運抵目的地後被身體安全地代謝掉。
研究配圖- 1:冰格托盤的製造過程
論文一作、研究生Allison Ludwig 表示:我們既希望這種材料非常結實,又希望它能夠在大約2 個月的時間內於眼中迅速降解。對於人類視網膜移植替換手術來說,這一點是特別理想的。
隨著技術的完善,研究團隊將進一步優化它的形狀和製造技術。目前其已做好在大型動物身上開展相關測試的準備,並期待著這項技術能夠盡快造福於全人類。
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《科學進展》(Science Advances)期刊上。
原標題為《Ultrathin micromolded 3D scaffolds for high-density photoreceptor layer reconstruction》。