將干細(xì)胞培養(yǎng)的骨節(jié)組合 新型骨骼工
專欄：學(xué)術(shù)前沿
發(fā)布日期：2018-07-27
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《科學(xué)報(bào)告》期刊 18 日在線發(fā)表的論文稱，紐約干細(xì)胞基金會(huì)（NYSCF）研究所的科學(xué)家開發(fā)了一種名為節(jié)段添加組織工程（SATE）的新型骨骼工程技術(shù)。該技術(shù)允許研究人員在一起，創(chuàng)造出大規(guī)模、個(gè)性化的移植物，從而使通過再生醫(yī)學(xué)加強(qiáng)對骨病或骨損傷患者的治療成為可能。
由疾病或損傷導(dǎo)致骨缺損的問題日益嚴(yán)重，目前的治療方法是使用合成替代物或從患者身體的其他部位獲取骨移植物。然而，這些治療通常會(huì)引發(fā)免疫排斥反應(yīng)，無法形成功能性骨骼所需的結(jié)締組織或脈管系統(tǒng)。由患者干細(xì)胞產(chǎn)生的骨移植物雖可排除這些限制，但難以制作出治療大缺損所需移植物的確切尺寸和形狀。
新研究的解決方案是單獨(dú)設(shè)計(jì)較小的骨節(jié)，然后將其組合起來。實(shí)驗(yàn)中，研究人員為股骨缺損的兔子設(shè)計(jì)移植物，股骨缺損影響了兔子骨骼總體積的 30%。他們首先掃描股骨以評估缺損的大小和形狀，并生成移植模型，然后將模型劃分為更小的部分，并為每個(gè)部分創(chuàng)建定制的支架。
研究人員將這些支架與人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生的中胚層祖細(xì)胞一起放入生物反應(yīng)器中，該生物反應(yīng)器專門設(shè)計(jì)用于容納各種尺寸的骨移植物，確保整個(gè)移植物中的組織均勻發(fā)育。一旦細(xì)胞在支架內(nèi)整合并生長，就可使用生物相容性骨黏合劑或其他矯形裝置，將骨移植物的節(jié)段組合成整個(gè)的、機(jī)械穩(wěn)定的移植物。
研究人員稱，SATE 是標(biāo)準(zhǔn)化的通用技術(shù)，易于實(shí)施，允許生物工程骨移植更快地實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室到臨床的跨越。
NYSCF 首席執(zhí)行官蘇珊·所羅門表示，數(shù)百萬人因創(chuàng)傷、癌癥、骨質(zhì)疏松癥、骨壞死和其他破壞性疾病而導(dǎo)致骨損傷，SATE 技術(shù)有望改善他們的生活。
總編輯圈點(diǎn)
簡單地說，SATE 技術(shù)是結(jié)合了由干細(xì)胞設(shè)計(jì)的較小骨段，去生產(chǎn)大型的個(gè)體化移植物，從而克服了在實(shí)驗(yàn)室中生長的移植物大小和形狀的限制。這種新型骨骼工程手段，未來很可能改善因受傷或疾病引起的骨缺損治療，對于備受折磨的患者，而今的成果正意味著一個(gè)新希望。
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