科學家們已經在新生兒的臍帶中發現了可能拯救嬰兒生命並用於治療淋巴瘤和白血病等疾病的干細胞。正因為如此，許多新父母決定為他們的孩子保留（“儲存”）臍帶血中豐富的干細胞。然而，由於妊娠期糖尿病會破壞幹細胞，使其失去作用，因此，在6-15%受該疾病影響的孕婦中，父母無法獲得這種選擇。

聖母大學(University of Notre Dame)的生物工程學家在一項將發表在《通信生物學》(Communications Biology)雜誌上的研究中表明，一種新方法可能會治愈受影響的干細胞，讓它們再次生長出新的組織。

特別創造的納米粒子是這種新策略的關鍵組成部分。每個球形的納米粒子都可以儲存藥物，並通過附著在細胞表面將藥物專門送到干細胞。這些納米顆粒的直徑約為150納米，或約為紅血球大小的四分之一。顆粒由於其獨特的調諧作用而逐漸傳遞藥物，這使得它們即使在極低的劑量下也非常有效。

聖母大學生物工程研究生項目的航空航天和機械工程副教授Donny Hanjaya-Putra指導進行研究的實驗室，他用一個比喻來描述這個過程。“每個乾細胞就像一個士兵。它是聰明而有效的；它知道去哪裡，做什麼。但我們正在研究的’士兵’是受傷和虛弱的。通過為它們提供這種納米粒子’背包’，我們正在給它們提供它們所需要的東西，讓它們再次有效地工作。”

對配備了新“背包”的干細胞的主要測試是它們是否能形成新的組織。Hanjaya-Putra和他的團隊測試了沒有“背包”的受損細胞，觀察到它們移動緩慢，並形成不完善的組織。但當Hanjaya-Putra和他的團隊應用“背包”時，以前受損的干細胞開始形成新的血管，無論是插入合成聚合物中還是植入實驗室小鼠的皮膚下，這兩種環境都是為了模擬人體的狀況。

雖然這項新技術可能要在幾年後才能達到實際的醫療保健環境，但Hanjaya-Putra解釋說，它是迄今為止開發的任何方法中最清晰的路徑。Hanjaya-Putra說：“涉及將藥物直接注射到血液中的方法有許多不需要的風險和副作用。”此外，像基因編輯這樣的新方法面臨著食品和藥物管理局（FDA）批准的漫長旅程。但是Hanjaya-Putra的技術只使用了已經被美國食品和藥物管理局批准用於臨床的方法和材料。

Hanjaya-Putra將這項研究的成功歸功於一個高度跨學科的研究小組。“這是化學工程、機械工程、生物學和醫學之間的合作–我總是發現，最好的科學發生在幾個不同領域的交叉點上。”

該研究的主要作者是前聖母大學博士後學生Loan Bui，現在是俄亥俄州代頓大學的教員；幹細胞生物學家Laura S．Haneline和來自印第安納大學醫學院的前博士後研究員Shanique Edwards；聖母大學生物工程系博士生Eva Hall和Laura Alderfer；聖母大學本科生Pietro Sainaghi、Kellen Round和Madeline Owen；研究副教授Prakash Nallathamby（航天和機械工程）；以及來自得克薩斯大學西南醫學中心的Siyuan Zhang。

研究人員希望他們的方法將被用於恢復因其他類型的妊娠並發症而受損的細胞，如先兆子癇。Hanjaya-Putra說：“在未來，我們希望臨床醫生能夠使乾細胞恢復活力，並利用它們來再生身體，而不是丟棄幹細胞。例如，一個因先兆子癇而早產的嬰兒可能不得不留在新生兒重症監護室，其肺部形成不完善。我們希望我們的技術能夠改善這個孩子的發育結果。”