研究人员开发了一种将生物材料与活细胞耦合的新方法

足球作者 / 世界之声 / 2025-02-27 21:57
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      特温特大学(University of Twente)开发了一种将生物材料与活细胞结合的全新方法,使我们能够向身体教授新事物。或者

  

  

  特温特大学(University of Twente)开发了一种将生物材料与活细胞结合的全新方法,使我们能够向身体教授新事物。或者,反过来,我们可以了解细胞和周围环境的相互作用。在这种情况下,生物材料并没有直接连接到细胞表面,而是通过一个中间步骤连接到细胞表面。这可以防止免疫反应的发生,也可以随意打开或关闭连接。这可能是在引导干细胞或影响肿瘤周围的细胞。Tom Kamperman和Jeroen Leijten将他们的新细胞工具箱命名为坞诱导细胞内交联,并在《先进材料》杂志上发表了他们的研究结果。

  对细胞来说,“感觉”周围环境是至关重要的。力学性质对干细胞的行为有很大的影响。例如:软环境诱导干细胞形成脂肪,硬环境诱导干细胞形成骨骼。在大多数研究和治疗中,细胞与细胞直接附着和感受材料的材料结合在一起。然而,像这样的细胞结合材料也有形成免疫细胞的缺点。这会引发强烈的免疫反应。这不是一种简单的方法可以预防的,而且疤痕组织可能会阻止植入物正常工作。

  研究人员现在发现了一种将细胞与自身惰性物质结合的全新方法:通常情况下,它们不会与细胞结合。研究人员使用的是天然存在于细胞内部和周围的氨基酸酪氨酸。这种生物材料将首先使用酪胺进行功能化,酪胺是一种分子,其结构与酪氨酸有很多共同之处。通过细胞友好的化学反应,生物材料可以“按指令”连接到细胞上。通过这种方式,研究人员可以控制哪些细胞可以“粘附”,以及在什么精确的位置。停止化学反应会使材料再次变成惰性物质。选定的细胞可以感受到生物材料,并允许干细胞控制,而材料周围没有活跃的疤痕组织形成。

  研究人员利用这种附着在细胞上的新方法来更多地了解细胞是如何工作的,同时也可以通过机械刺激来刺激细胞并引导它们:干细胞会变成脂肪组织还是开始形成骨骼?这种新的联系也使我们有可能回答新的问题:在什么时候,细胞需要刺激来使其转向某个方向?第一次使用对接的实验已经得出了一个令人惊讶的结论,即“软硬环境”的主要决定已经在一天内做出。这意味着细胞的初始环境决定了伤口如何愈合或活体植入物如何工作。

  测量和控制组织的硬度在许多疾病中也起着作用,比如肿瘤附近。DOCKING为研究提供了一个有价值的工具包,并对细胞和其他材料的相互作用产生了积极的影响。利用这个工具包,研究人员希望促进再生医学、药物输送系统和细胞疗法的研究,直到培养肉的生产。

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