将干细胞培养的骨节组合——新型骨骼工程技术有望用于个性化移植

2018-07-20 08:08:06 来源: 北京赛车 作者: 冯卫东

北京赛车纽约7月18日电 (记者冯卫东)《科学报告》期刊18日在线发表的论文称,纽约干细胞基金会(NYSCF)研究所的科学家开发了一种名为节段添加组织工程(SATE)的新型骨骼工程技术。该技术允许研究人员在一起,创造出大规模、个性化的移植物,从而使通过再生医学加强对骨病或骨损伤患者的治疗成为可能。

由疾病或损伤导致骨缺损的问题日益严重,目前的治疗方法是使用合成替代物或从患者身体的其他部位获取骨移植物。然而,这些治疗通常会引发免疫排斥反应,无法形成功能性骨骼所需的结缔组织或脉管系统。由患者干细胞产生的骨移植物虽可排除这些限制,但难以制作出治疗大缺损所需移植物的确切尺寸和形状。

新研究的解决方案是单独设计较小的骨节,然后将其组合起来。实验中,研究人员为股骨缺损的兔子设计移植物,股骨缺损影响了兔子骨骼总体积的30%。他们首先扫描股骨以评估缺损的大小和形状,并生成移植模型,然后将模型划分为更小的部分,并为每个部分创建定制的支架。

研究人员将这些支架与人类诱导多能干细胞衍生的中胚层祖细胞一起放入生物反应器中,该生物反应器专门设计用于容纳各种尺寸的骨移植物,确保整个移植物中的组织均匀发育。一旦细胞在支架内整合并生长,就可使用生物相容性骨黏合剂或其他矫形装置,将骨移植物的节段组合成整个的、机械稳定的移植物。

研究人员称,SATE是标准化的通用技术,易于实施,允许生物工程骨移植更快地实现从实验室到临床的跨越。

NYSCF首席执行官苏珊·所罗门表示,数百万人因创伤、癌症、骨质疏松症、骨坏死和其他破坏性疾病而导致骨损伤,SATE技术有望改善他们的生活。

总编辑圈点

简单地说,SATE技术是结合了由干细胞设计的较小骨段,去生产大型的个体化移植物,从而克服了在实验室中生长的移植物大小和形状的限制。这种新型骨骼工程手段,未来很可能改善因受伤或疾病引起的骨缺损治疗,对于备受折磨的患者,而今的成果正意味着一个新希望。

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责任编辑:范琪