科學(xué)家培育出類似活體的心肌細(xì)胞
據(jù)國外媒體報(bào)道，美國約翰霍普金斯大學(xué)的生物醫(yī)學(xué)工程師和韓國漢城國立大學(xué)的同行合作，在實(shí)驗(yàn)室利用一個(gè)具有納米凹槽和脊?fàn)钔黄鸬谋∑?，培育出類似天然心肌的組織。尤其令人驚訝的是，通過這種方式培育出的心肌細(xì)胞通過一個(gè)敏感的“納米觸覺”(nanosense)來獲得生長指令，即生長指令僅僅是通過薄片上的物理圖案獲得的，不需要通過特殊的化學(xué)信號來操縱心肌的生長。
科學(xué)家指出，這個(gè)方法可能用于心臟疾病的治療和診斷試驗(yàn)。
據(jù)悉，試驗(yàn)所用設(shè)備及方法已經(jīng)發(fā)表在本周《美國國家科學(xué)院院刊》網(wǎng)絡(luò)版上。美國約翰霍普金斯大學(xué)和漢城國立大學(xué)合作的這個(gè)項(xiàng)目，在實(shí)驗(yàn)室培育細(xì)胞研究方面是一個(gè)重大的進(jìn)步，它可以讓我們更好的了解心臟疾病及其可能的治療方法。
約翰霍普金斯大學(xué)懷廷工學(xué)院(Whiting School of Engineering)生物醫(yī)學(xué)副教授安德烈·列夫琴科(Andre Levchenko)說：“在一個(gè)有蓋培養(yǎng)皿中的光滑表面上生長的心肌細(xì)胞只能部分擁有自然心肌細(xì)胞的生物特性?！边@是因?yàn)樾募〖?xì)胞是從高度結(jié)構(gòu)化的胞外基質(zhì)(ECM)中獲得生長信號的。ECM是由纖維組成的“腳手架”，可支撐哺乳動(dòng)物的組織生長。從ECM傳來的信號影響組織的結(jié)構(gòu)和功能，但是在實(shí)驗(yàn)室的光滑表面上生長細(xì)胞時(shí)，就沒有這樣的物理信號。為了解決這個(gè)問題，科學(xué)家制作了一個(gè)薄片，薄片表面有類似ECM的結(jié)構(gòu)和柔軟度。
列夫琴科還說：“自然心肌組織時(shí)接近胞外基質(zhì)的細(xì)胞壁以線性方式生長。細(xì)胞沿著基質(zhì)纖維方向生長的現(xiàn)象表明ECM纖維為心肌的結(jié)構(gòu)和功能提供物理信號?！盠evchenko說，這些信號尺寸為10億分之1米，是人類的頭發(fā)絲的千分之一。
研究團(tuán)隊(duì)制作了從150nm到800nm等不同寬度脊?fàn)钔黄鸬男酒?，凹槽寬度范圍?0nm到800nm，脊?fàn)钔黄鸶叨仍?00nm到500nm。列夫琴科表示：“非常令人吃驚的是，僅僅通過改變”腳手架”的納米結(jié)構(gòu)，就可以控制其上的心肌組織的功能和結(jié)構(gòu)。這表明心肌細(xì)胞具有敏銳的“納米觸覺”。這個(gè)“納米觸覺”可能是由于細(xì)胞具有變形的能力，它們盡量占據(jù)納米結(jié)構(gòu)表面的空隙。這個(gè)結(jié)果表明ECM對細(xì)胞生長具有強(qiáng)大的引導(dǎo)作用，同時(shí)也表明ECM是組織生長的支撐結(jié)構(gòu)。通過模擬ECM的性質(zhì)，我們能夠制造出更好的心肌組織。“
列夫琴科估計(jì)未來可以用三維納米結(jié)構(gòu)表面來代替現(xiàn)在的二維表面，以便提供一個(gè)更好的方式來培育出心肌組織。（搜狐科學(xué)）
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