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超級芯片：一秒內(nèi)將皮膚細胞轉(zhuǎn)化為任何類型的細胞！
時間：2017-09-05 09:41:13 來源：轉(zhuǎn)化醫(yī)學網(wǎng) 點擊：
來自于俄亥俄州立大學再生醫(yī)學和細胞醫(yī)學中心的研究團隊開發(fā)了一項新技術(shù)，這一技術(shù)被稱為組織轉(zhuǎn)染（TNT），該技術(shù)可用于修復損傷的組織，包括器官，血管或神經(jīng)細胞。TNT是一種納米級電穿孔技術(shù)，能夠在細胞外膜中產(chǎn)生臨時通道，將新的細胞重編程因子直接植入表皮皮膚細胞。
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)啟動皮膚細胞的重編程，將其轉(zhuǎn)變成體內(nèi)所需的任何一種其他類型的細胞。
俄亥俄州立大學工程學院的化學與生物分子教授Lee James Lee領(lǐng)導研究，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胞類型。
在該研究中，研究人員以小鼠和豬作為研究對象。利用TNT技術(shù)研究人員能夠讓皮膚細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，用于修復壞死的皮瓣、挽救嚴重受損的缺血性腿傷。除此之外，這項技術(shù)也被證明可以將活體中的皮膚細胞重新編程轉(zhuǎn)化為功能正常的神經(jīng)元，轉(zhuǎn)移到動物大腦中以逆轉(zhuǎn)中風的損傷。
俄亥俄州綜合創(chuàng)傷中心的執(zhí)行董事Sen說：這項技術(shù)難以想象，但現(xiàn)在實現(xiàn)了。使用TNT，我們實現(xiàn)了超98%的轉(zhuǎn)染效率和細胞轉(zhuǎn)變成功率。通過這項技術(shù)，我們可以將皮膚細胞轉(zhuǎn)化為任何器官所需要的細胞類型，整個過程僅僅通過粘貼皮膚表面的芯片完成，且時間不到一秒。
TNT技術(shù)包括兩個主要部分：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胞。二是特定進行重編程的貨物，負責進行細胞轉(zhuǎn)化。文章第一作者Daniel Gallego-Perez指出，他是生物醫(yī)學工程與普通外科的助理教授，也是Lee實驗室的博士后研究員。
TNT技術(shù)不需要任何基于實驗室的程序，因此可以在護理點進行實施。手術(shù)也是非侵入性的。
Lee說：“這個概念很簡單，事實上，我們對該技術(shù)的良好運作也感到驚訝。我們正在進行下一步研究以試圖了解具體的機制，所以這只是一個開始。”
研究團隊預期，在FDA批準的前提下，TNT技術(shù)的臨床試驗有望在一年之內(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)啟動皮膚細胞的重編程，將其轉(zhuǎn)變成體內(nèi)所需的任何一種其他類型的細胞。
俄亥俄州立大學工程學院的化學與生物分子教授Lee James Lee領(lǐng)導研究，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胞類型。
在該研究中，研究人員以小鼠和豬作為研究對象。利用TNT技術(shù)研究人員能夠讓皮膚細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，用于修復壞死的皮瓣、挽救嚴重受損的缺血性腿傷。除此之外，這項技術(shù)也被證明可以將活體中的皮膚細胞重新編程轉(zhuǎn)化為功能正常的神經(jīng)元，轉(zhuǎn)移到動物大腦中以逆轉(zhuǎn)中風的損傷。
俄亥俄州綜合創(chuàng)傷中心的執(zhí)行董事Sen說：這項技術(shù)難以想象，但現(xiàn)在實現(xiàn)了。使用TNT，我們實現(xiàn)了超98%的轉(zhuǎn)染效率和細胞轉(zhuǎn)變成功率。通過這項技術(shù)，我們可以將皮膚細胞轉(zhuǎn)化為任何器官所需要的細胞類型，整個過程僅僅通過粘貼皮膚表面的芯片完成，且時間不到一秒。
TNT技術(shù)包括兩個主要部分：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胞。二是特定進行重編程的貨物，負責進行細胞轉(zhuǎn)化。文章第一作者Daniel Gallego-Perez指出，他是生物醫(yī)學工程與普通外科的助理教授，也是Lee實驗室的博士后研究員。
TNT技術(shù)不需要任何基于實驗室的程序，因此可以在護理點進行實施。手術(shù)也是非侵入性的。
Lee說：“這個概念很簡單，事實上，我們對該技術(shù)的良好運作也感到驚訝。我們正在進行下一步研究以試圖了解具體的機制，所以這只是一個開始。”
研究團隊預期，在FDA批準的前提下，TNT技術(shù)的臨床試驗有望在一年之內(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
