科學家利用高頻聲波幫助骨骼實現重新生長
據悉,研究人員利用聲波將乾細胞轉化為骨細胞,這一組織工程的進展有朝一日可以幫助患者重新生長因癌症或退行性疾病而失去的骨骼。澳大利亞墨爾本皇家理工大學(RMIT)研究人員的創新幹細胞治療通過高頻聲波的精確力量為克服該領域的一些最大挑戰提供了一個明智的方法。
組織工程是一個新興領域,旨在通過利用人體的自然自愈能力來重建骨骼和肌肉。骨骼再生的一個關鍵挑戰是需要大量的骨細胞,當植入目標區域就會茁壯成長。
迄今為止,將成人幹細胞轉變為骨細胞的實驗過程使用了複雜和昂貴的設備並在大規模生產方面遇到困難,這使得廣泛的臨床應用不現實。
此外,少數嘗試重新生長骨骼的臨床試驗大多使用從患者骨髓中提取的干細胞,這是一個非常痛苦的過程。
在《Small》上發表的一項新研究中,皇家墨爾本理工大學的研究團隊表明,用高頻聲波處理的干細胞能快速有效地變成骨細胞。
重要的是,該療法對多種類型的細胞都有效,其中包括脂肪來源的干細胞,這使得從病人身上提取的痛苦要小得多。
快速簡單
這項研究的聯合首席研究員Amy Gelmi博士表示,這種新方法比其他方法更快、更簡單。
皇家墨爾本理工大學副校長研究員Gelmi則稱:“聲波將讓幹細胞開始轉化為骨細胞通常需要的治療時間縮短了數天。這種方法也不需要任何特殊的’骨誘導’藥物,而且非常容易應用於乾細胞。我們的研究發現,這種新方法具有強大的潛力,可用於處理幹細胞,然後再將其塗抹在植入物上或直接注射到體內進行組織工程。”
幹細胞治療所使用的高頻聲波是在皇家墨爾本理工大學開發的低成本微芯片設備上產生的。
聯合首席研究員Leslie Yeo特聘教授和他的團隊投入了十多年的時間研究頻率高於10兆赫的聲波跟不同材料的相互作用。
據悉,他們開發的聲波產生裝置可用於精確操縱細胞、液體或材料。
Yeo說道:“我們可以利用聲波在正確的地方對乾細胞施加恰到好處的壓力以觸髮變化過程。我們的設備非常便宜,使用起來也非常簡單,因此可以很容易地擴大規模,同時處理大量的細胞–這對有效的組織工程至關重要。”
研究的下一階段是調查擴大平台規模的方法,並努力開發實用的生物反應器以推動高效的干細胞分化。