用納米技術(shù)檢測干細(xì)胞

南安普敦大學(xué)的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種使用納米材料識別和富集骨骼干細(xì)胞的新方法-這一發(fā)現(xiàn)終可能會導(dǎo)致新的重大骨折治療方法以及修復(fù)丟失或損壞的骨骼。

人口老齡化帶來的挑戰(zhàn)之一是需要新穎且具有成本效益的骨修復(fù)方法。*有三分之一的女性和五分之一的男性有患骨質(zhì)疏松性骨折的風(fēng)險，這筆費用是巨大的，僅骨折一項每年就給歐洲經(jīng)濟(jì)造成170億歐元的損失，給美國造成200億美元的經(jīng)濟(jì)損失。

在南安普敦大學(xué)的骨與關(guān)節(jié)研究小組中，理查德·奧雷佛教授(Richard Oreffo)及其團(tuán)隊一直在研究基于骨干細(xì)胞的療法，已有15年的歷史，以了解骨組織的發(fā)育以及產(chǎn)生骨骼和軟骨的情況。在同一時期內(nèi)，量子，光和物質(zhì)小組的Antonios Kanaras教授及其同事一直在設(shè)計新穎的納米材料，并研究它們在生物醫(yī)學(xué)和能源領(lǐng)域的應(yīng)用。這項zui-新研究有效地將這些學(xué)科整合在一起，并且是協(xié)作，跨學(xué)科工作可以帶來的影響的一個*。

由物理學(xué)家，化學(xué)家和組織工程專家組成的團(tuán)隊共同合作，使用經(jīng)過特殊設(shè)計的金納米顆粒來“尋找”特定的人類骨干細(xì)胞-發(fā)出熒光光，以揭示它們在其他類型的細(xì)胞中的存在，并使其能夠被分離或“分離”出來。豐富”。

研究人員得出結(jié)論，他們的新技術(shù)比其他方法更簡單，更快捷，并且在富集干細(xì)胞方面的功效高達(dá)50-500倍。

這項研究由物理學(xué)和天文學(xué)學(xué)院量子，光與物質(zhì)小組的肌肉骨骼科學(xué)教授Richard Oreffo和Antonios Kanaras教授領(lǐng)導(dǎo)，并發(fā)表在國-際認(rèn)可的多學(xué)科期刊ACS Nano上。

在實驗室測試中，研究人員使用了金納米顆粒(由數(shù)千個金原子組成的微小球形顆粒)包覆有寡核苷酸(DNA鏈)，以光學(xué)方式檢測骨髓中骨骼干細(xì)胞的特定信使RNA(mRNA)簽名。當(dāng)進(jìn)行檢測時，納米顆粒會在顯微鏡下觀察到釋放出熒光染料，從而使干細(xì)胞與周圍的其他細(xì)胞區(qū)分開。然后可以使用復(fù)雜的熒光細(xì)胞分選方法分離干細(xì)胞。

干細(xì)胞是尚未專門化的細(xì)胞，可以發(fā)育成執(zhí)行不同的功能。骨骼干細(xì)胞的鑒定使科學(xué)家能夠在確定的條件下生長這些細(xì)胞，從而促進(jìn)骨骼和軟骨組織的生長和形成-例如，幫助修補(bǔ)骨折的骨頭。