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最新纳米技术可将成熟细胞实时转换成其他细胞,修复受损组织

美国科学家最近发明了一项新技术,全称为「组织纳米转染」(Tissue NanotransfectionTNT),利用纳米芯片将特定的生物因子转入成年个体内,使成熟细胞转换成其他有需要的细胞。该技术除了可以有助修复受损组织,更可以恢复器官、血管和神经细胞等老化组织的功能。

最新纳米技术可将成熟细胞实时转换成其他细胞,修复受损组织

向活体细胞内运输生物因子

「组织纳米转染」(TNT)包括两个主要部分:一是「运输工具」,即利用纳米技术,设计向活体成年细胞内输送货物的芯片,二是「运输货物」,即设计出让细胞转变类型的特定的生物货物。

运输时,装置由一个很小的电量推动,患者几乎感觉不到。整个过程是非侵入性的,也不需要任何实验室程序。当用纳米芯片把生物货物运输到成年个体内时,细胞会从一种类型转换成另一种类型。

这项研究由俄亥俄州立大学 Wexner 医学中心和俄亥俄州工程学院共同完成,已在小鼠和猪身上实验成功。在一个实验中,严重受伤的腿部已没有血流。利用 TNT 技术,皮肤细胞被转化为血管细胞。一周后,受伤腿部出现活跃的血管;到第二周,腿部得到恢复。

另一个实验中,TNT 技术将活体的皮肤细胞转化为神经细胞,随后注射到因中风而脑部受损的小鼠中,帮助其恢复。

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前景与后续研究

俄亥俄州再生医学和基因细胞治疗中心主任 Chandan Sen 博士说,这项「组织纳米转染」(TNT)技术可以替换受损的器官。实验表明,皮肤是块「肥沃的土壤」,可以长出任何器官的细胞类型。他与俄亥俄工程学院化学和生物分子工程教授 L. James Lee 教授共同领导了这项研究。

Sen 总结了 TNT 技术的优点。只要简单的操作就可以将皮肤细胞转化成其他类型的细胞,听起来虽然难以想象,但确实可行,而且成功率高达 98%。整个过程不到一秒钟,不具有侵袭性。而且芯片不会在体内滞留,只有被转化的细胞留在体内。该过程中,体内细胞处于免疫监控之下,因此免疫抑制并非必需。

TNT 技术的理论基础很简单,研究人员对如此高的成功率也感到惊奇。Lee 称这项研究只是个开始,他们会继续研究 TNT 技术的详细机制,并进一步优化。

Sen 表示他们计划明年开始临床试验。期待这项技术早日造福人类。

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