科幻正在变成现实:仅触摸一个小芯片,或就能很快“治愈”整个器官。俄亥俄州立大学Wexner医疗中心和俄亥俄州立大学工程学院的研究小组开发了一项能很快恢复几乎任何器官的开创性技术。惊不惊喜?意不意外?
设备以无创方式改变细胞功能。它依赖一种纳米技术——组织纳米转染,能将活体成人细胞重新编码成任何其他细胞类型。
研究发表在《Nature Nanotechnology》上。研究由Chandan Sen博士(俄亥俄州立大学再生医学和细胞治疗中心)和L. James Lee(俄亥俄州立大学工程学院化学和生物分子工程学教授)共同领导。
这一突破性技术由两个部分组成。第一个部分是芯片本身。使用纳米技术,科学家设计了设备,让其能注射“遗传负荷”进入人体细胞。第二个部分是“遗传负荷”本身:芯片以DNA或RNA的形式携带特定的遗传密码,应用于细胞,将细胞的既往结构和功能改变为需要修复损伤的结构和功能。
研究作者解释,使用“高强度和聚焦的电场通过排列的纳米通道”,将重新编码因素传递进入细胞。换句话说,芯片放在皮肤上,简单触摸,小且几乎感觉不到的电流打造通道进入组织。
DNA或RNA通过这些纳米通道被发送,开始在细胞内重新编码,给细胞新“身份”。Sen博士解释,只需要一瞬间。你只需要在受伤区域触摸芯片,然后移走它。那时,细胞重新编码就开始了。
研究小组在小鼠中测试了设备,对它们受伤的腿(血流受阻)的皮肤应用了这项技术。设备成功地将小鼠的皮肤细胞转化成血管细胞。Sen博士说,一周内,我们开始注意到转化。第二周,皮肤细胞已经变为功能性血管。第三周,小鼠的腿完全治愈——没有其他药物干预。
Sen博士补充,更令人兴奋的是,设备不仅在皮肤,而且在任何类型组织上都起作用。
第二项实验中,研究者使用设备将皮肤细胞转换为脑细胞,帮助恢复已被卒中损伤的区域。
特别地,大脑中动脉受阻。研究者将新获得的脑细胞移植到小鼠的大脑中,修复卒中造成的损伤。科学家报告,几周内,小鼠的大脑再次完全运转。
Sen博士说,这很难想象,但实现了。使用这项技术,只要一次触摸,我们就能将皮肤细胞转换为任何器官的组成部分。这个过程不到1秒,而且无创。
研究者解释,与使用病毒的其他体内转染技术相比(其中基因传递能造成严重副作用),此项技术关注单个细胞,而且无创。Lee博士说,我们技术的差异在于如何将DNA传递进细胞。
鉴于此项技术简单、无创且无需用药的特点,科学家希望1年内进入设备的人体临床试验。
(环球医学编辑:丁好奇 )
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