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超級(jí)芯片：一秒內(nèi)將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為任何類型的細(xì)胞！
時(shí)間：2017-09-05 09:41:13 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)網(wǎng) 點(diǎn)擊：
來自于俄亥俄州立大學(xué)再生醫(yī)學(xué)和細(xì)胞醫(yī)學(xué)中心的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一項(xiàng)新技術(shù)，這一技術(shù)被稱為組織轉(zhuǎn)染（TNT），該技術(shù)可用于修復(fù)損傷的組織，包括器官，血管或神經(jīng)細(xì)胞。TNT是一種納米級(jí)電穿孔技術(shù)，能夠在細(xì)胞外膜中產(chǎn)生臨時(shí)通道，將新的細(xì)胞重編程因子直接植入表皮皮膚細(xì)胞。
日前，該研究成果在線發(fā)表在《Nature Nanotechnology》期刊。研究創(chuàng)造了一種可移植硅芯片，其能夠在一秒鐘的接觸內(nèi)啟動(dòng)皮膚細(xì)胞的重編程，將其轉(zhuǎn)變成體內(nèi)所需的任何一種其他類型的細(xì)胞。
俄亥俄州立大學(xué)工程學(xué)院的化學(xué)與生物分子教授Lee James Lee領(lǐng)導(dǎo)研究，他指出：“研究人員使用我們發(fā)明的納米芯片技術(shù)，可以更換受傷或受損的器官。人體的皮膚好像肥沃的土地，我們可以在這片肥沃的土地上獲得所有所需的細(xì)胞類型。
在該研究中，研究人員以小鼠和豬作為研究對(duì)象。利用TNT技術(shù)研究人員能夠讓皮膚細(xì)胞重編程生成完整的血管，且新生產(chǎn)的血管可以與已有的血管組織融合，用于修復(fù)壞死的皮瓣、挽救嚴(yán)重受損的缺血性腿傷。除此之外，這項(xiàng)技術(shù)也被證明可以將活體中的皮膚細(xì)胞重新編程轉(zhuǎn)化為功能正常的神經(jīng)元，轉(zhuǎn)移到動(dòng)物大腦中以逆轉(zhuǎn)中風(fēng)的損傷。
俄亥俄州綜合創(chuàng)傷中心的執(zhí)行董事Sen說：這項(xiàng)技術(shù)難以想象，但現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了。使用TNT，我們實(shí)現(xiàn)了超98%的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞轉(zhuǎn)變成功率。通過這項(xiàng)技術(shù)，我們可以將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為任何器官所需要的細(xì)胞類型，整個(gè)過程僅僅通過粘貼皮膚表面的芯片完成，且時(shí)間不到一秒。
TNT技術(shù)包括兩個(gè)主要部分：首先是一種納米技術(shù)的芯片，旨在將貨物輸送到活體成體細(xì)胞。二是特定進(jìn)行重編程的貨物，負(fù)責(zé)進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)化。文章第一作者Daniel Gallego-Perez指出，他是生物醫(yī)學(xué)工程與普通外科的助理教授，也是Lee實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。
TNT技術(shù)不需要任何基于實(shí)驗(yàn)室的程序，因此可以在護(hù)理點(diǎn)進(jìn)行實(shí)施。手術(shù)也是非侵入性的。
Lee說：“這個(gè)概念很簡(jiǎn)單，事實(shí)上，我們對(duì)該技術(shù)的良好運(yùn)作也感到驚訝。我們正在進(jìn)行下一步研究以試圖了解具體的機(jī)制，所以這只是一個(gè)開始。”
研究團(tuán)隊(duì)預(yù)期，在FDA批準(zhǔn)的前提下，TNT技術(shù)的臨床試驗(yàn)有望在一年之內(nèi)開展，用于治療缺血性肢體疾病。
Topical tissue nano-transfection mediates non-viral stroma reprogramming and rescue, Nature Nanotechnology (2017). DOI: 10.1038/nnano.2017.134
日前，該研究成果在線發(fā)表在《Nature Nanotechnology》期刊。研究創(chuàng)造了一種可移植硅芯片，其能夠在一秒鐘的接觸內(nèi)啟動(dòng)皮膚細(xì)胞的重編程，將其轉(zhuǎn)變成體內(nèi)所需的任何一種其他類型的細(xì)胞。
俄亥俄州立大學(xué)工程學(xué)院的化學(xué)與生物分子教授Lee James Lee領(lǐng)導(dǎo)研究，他指出：“研究人員使用我們發(fā)明的納米芯片技術(shù)，可以更換受傷或受損的器官。人體的皮膚好像肥沃的土地，我們可以在這片肥沃的土地上獲得所有所需的細(xì)胞類型。
在該研究中，研究人員以小鼠和豬作為研究對(duì)象。利用TNT技術(shù)研究人員能夠讓皮膚細(xì)胞重編程生成完整的血管，且新生產(chǎn)的血管可以與已有的血管組織融合，用于修復(fù)壞死的皮瓣、挽救嚴(yán)重受損的缺血性腿傷。除此之外，這項(xiàng)技術(shù)也被證明可以將活體中的皮膚細(xì)胞重新編程轉(zhuǎn)化為功能正常的神經(jīng)元，轉(zhuǎn)移到動(dòng)物大腦中以逆轉(zhuǎn)中風(fēng)的損傷。
俄亥俄州綜合創(chuàng)傷中心的執(zhí)行董事Sen說：這項(xiàng)技術(shù)難以想象，但現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)了。使用TNT，我們實(shí)現(xiàn)了超98%的轉(zhuǎn)染效率和細(xì)胞轉(zhuǎn)變成功率。通過這項(xiàng)技術(shù)，我們可以將皮膚細(xì)胞轉(zhuǎn)化為任何器官所需要的細(xì)胞類型，整個(gè)過程僅僅通過粘貼皮膚表面的芯片完成，且時(shí)間不到一秒。
TNT技術(shù)包括兩個(gè)主要部分：首先是一種納米技術(shù)的芯片，旨在將貨物輸送到活體成體細(xì)胞。二是特定進(jìn)行重編程的貨物，負(fù)責(zé)進(jìn)行細(xì)胞轉(zhuǎn)化。文章第一作者Daniel Gallego-Perez指出，他是生物醫(yī)學(xué)工程與普通外科的助理教授，也是Lee實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。
TNT技術(shù)不需要任何基于實(shí)驗(yàn)室的程序，因此可以在護(hù)理點(diǎn)進(jìn)行實(shí)施。手術(shù)也是非侵入性的。
Lee說：“這個(gè)概念很簡(jiǎn)單，事實(shí)上，我們對(duì)該技術(shù)的良好運(yùn)作也感到驚訝。我們正在進(jìn)行下一步研究以試圖了解具體的機(jī)制，所以這只是一個(gè)開始。”
研究團(tuán)隊(duì)預(yù)期，在FDA批準(zhǔn)的前提下，TNT技術(shù)的臨床試驗(yàn)有望在一年之內(nèi)開展，用于治療缺血性肢體疾病。
Topical tissue nano-transfection mediates non-viral stroma reprogramming and rescue, Nature Nanotechnology (2017). DOI: 10.1038/nnano.2017.134
