(資料圖)
就像電唱機的唱針導航乙烯基凹槽來播放音樂,細胞會使用蛋白質(zhì)和機械觸發(fā)器來導航其復雜的環(huán)境,復制發(fā)育過程。團隊在最新研究中,就利用微觀機械和化學信號重建了發(fā)育過程中的細胞活動。
與樂高搭建類似,用細胞建造組織也需要詳細規(guī)劃指導,否則細胞可能會以錯誤的結(jié)構(gòu)、不可預測的方式組合。該研究用一種全新3D打印方法對細胞下指令,指導每個構(gòu)建塊應(yīng)該去哪里,以及如何與其他塊聯(lián)系。通過這種方法,團隊創(chuàng)建了一種骨脂肪組件,其結(jié)構(gòu)類似于早期哺乳動物發(fā)育中骨骼和組織的集合。
過去,科學家可以培養(yǎng)干細胞以產(chǎn)生多種細胞,但無法控制它們?nèi)绾卧?D中分化和組裝。此次團隊成功利用生物工程和細胞培養(yǎng)方法,指導源自血細胞或皮膚細胞的干細胞成為可組裝成器官樣結(jié)構(gòu)的特殊細胞。他們表示,這一方法能使細胞創(chuàng)造出更好、更接近天然的組織。
除了理解錯綜復雜的“生命說明書”之外,這種方法還具有巨大的實際意義。例如,在迫切需要器官移植的再生醫(yī)學中,其能促進可供移植器官的生長;其還有助于科學家了解器官如何發(fā)育和發(fā)揮功能,以及錯誤發(fā)育如何引起人類疾病,進而有助于開發(fā)細胞和基因療法,提供臨床相關(guān)干細胞生產(chǎn)的能力,最終治療甚至治愈目前難以解決的疾病。
關(guān)鍵詞: