用納米技術(shù)檢測(cè)干細(xì)胞

南安普敦大學(xué)的研究人員已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種使用納米材料識(shí)別和富集骨骼干細(xì)胞的新方法-這一發(fā)現(xiàn)終可能會(huì)導(dǎo)致新的重大骨折治療方法以及修復(fù)丟失或損壞的骨骼。

人口老齡化帶來(lái)的挑戰(zhàn)之一是需要新穎且具有成本效益的骨修復(fù)方法。*有三分之一的女性和五分之一的男性有患骨質(zhì)疏松性骨折的風(fēng)險(xiǎn)，這筆費(fèi)用是巨大的，僅骨折一項(xiàng)每年就給歐洲經(jīng)濟(jì)造成170億歐元的損失，給美國(guó)造成200億美元的經(jīng)濟(jì)損失。

在南安普敦大學(xué)的骨與關(guān)節(jié)研究小組中，理查德·奧雷佛教授(Richard Oreffo)及其團(tuán)隊(duì)一直在研究基于骨干細(xì)胞的療法，已有15年的歷史，以了解骨組織的發(fā)育以及產(chǎn)生骨骼和軟骨的情況。在同一時(shí)期內(nèi)，量子，光和物質(zhì)小組的Antonios Kanaras教授及其同事一直在設(shè)計(jì)新穎的納米材料，并研究它們?cè)谏镝t(yī)學(xué)和能源領(lǐng)域的應(yīng)用。這項(xiàng)zui-新研究有效地將這些學(xué)科整合在一起，并且是協(xié)作，跨學(xué)科工作可以帶來(lái)的影響的一個(gè)*。

由物理學(xué)家，化學(xué)家和組織工程專家組成的團(tuán)隊(duì)共同合作，使用經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的金納米顆粒來(lái)“尋找”特定的人類骨干細(xì)胞-發(fā)出熒光光，以揭示它們?cè)谄渌愋偷募?xì)胞中的存在，并使其能夠被分離或“分離”出來(lái)。豐富”。

研究人員得出結(jié)論，他們的新技術(shù)比其他方法更簡(jiǎn)單，更快捷，并且在富集干細(xì)胞方面的功效高達(dá)50-500倍。

這項(xiàng)研究由物理學(xué)和天文學(xué)學(xué)院量子，光與物質(zhì)小組的肌肉骨骼科學(xué)教授Richard Oreffo和Antonios Kanaras教授領(lǐng)導(dǎo)，并發(fā)表在國(guó)-際認(rèn)可的多學(xué)科期刊ACS Nano上。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，研究人員使用了金納米顆粒(由數(shù)千個(gè)金原子組成的微小球形顆粒)包覆有寡核苷酸(DNA鏈)，以光學(xué)方式檢測(cè)骨髓中骨骼干細(xì)胞的特定信使RNA(mRNA)簽名。當(dāng)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，納米顆粒會(huì)在顯微鏡下觀察到釋放出熒光染料，從而使干細(xì)胞與周?chē)钠渌?xì)胞區(qū)分開(kāi)。然后可以使用復(fù)雜的熒光細(xì)胞分選方法分離干細(xì)胞。

干細(xì)胞是尚未專門(mén)化的細(xì)胞，可以發(fā)育成執(zhí)行不同的功能。骨骼干細(xì)胞的鑒定使科學(xué)家能夠在確定的條件下生長(zhǎng)這些細(xì)胞，從而促進(jìn)骨骼和軟骨組織的生長(zhǎng)和形成-例如，幫助修補(bǔ)骨折的骨頭。