傷口植入這種微粒會促進新肌肉、軟骨生長，或許器官也能生長？

2019-09-19 11:47 作者:博科園 0人讀過 | 我要投稿

知道新細胞正在獲得營養(yǎng)是很重要的，萊斯大學科學家正在研究一種確定的方法。生物工程師簡?格蘭德-艾倫的萊斯實驗室(Rice lab)發(fā)明了一種軟微粒子傳感器，用于監(jiān)測作為生長組織支架水凝膠中的氧含量。

萊斯布朗工程學院和其他地方正在開發(fā)的水凝膠可以放置在受傷處，植入活細胞后，水凝膠會促進新肌肉、軟骨的生長，或許有一天，還會促進整個器官的生長，理想情況下，水凝膠會吸引血管注入這種物質(zhì)，為細胞提供營養(yǎng)。

格蘭德-艾倫和團隊設計了熒光粒子來報告凝膠內(nèi)的氧氣含量，研究發(fā)表在《ACS生物材料科學與工程》上。Grande-Allen說：我們一直在與腸道機械生物學的科學家合作，希望用一種直接的方法告訴我們在三維組織培養(yǎng)中有多少氧，當想要獲得特定水平的氧氣時，要確定這就是細胞所獲得的。有多種方法可以做到這一點，可以建立計算模型，但必須對氧氣滲透培養(yǎng)基和三維支架材料的方式做出幾個假設，更好的方法是直接測量。

主要作者里德威爾遜，醫(yī)學博士/博士，萊斯大學和貝勒醫(yī)學院的學生，在萊斯大學校友馬修·賽普和萊斯大學研究生塞爾吉奧·巴里奧斯的基礎上，開發(fā)了一種軟微粒，這種微粒含有一種基于鈀和參考熒光團的氧觸發(fā)熒光分子。威爾遜經(jīng)歷了幾次染料組合和濃度的反復試驗，以開發(fā)出這些微粒。在三維培養(yǎng)中使用對氧敏感的熒光團問題是，它們的信號不夠亮，無法可靠地測量。所以在微粒中加入高濃度的染料，這樣就可以對氧濃度進行更可靠的測量。

這些顆?？梢院突罴毎黄饝腋≡谒z中，實驗表明對這些細胞沒有毒性。熒光元件發(fā)出的信號可以在各自波長上讀取，但能力在于將兩者的反應結(jié)合起來，這使臨床醫(yī)生能夠測量組織中2毫米遠的氧氣含量。這很小，但氧氣擴散的極限通常很小，有些細胞非常接近血液供應，血紅蛋白血細胞帶來高氧水平。但微生物群中的一些細菌通常厭氧，在沒有氧氣的情況下生存得更好。

當以合適的波長照射這些粒子時，它們不會受到光漂白(褪色)的影響，也不會像較大的熒光粒子那樣從水凝膠中下沉，即使是在儲存一年之后。軟骨和某些類型的病變心臟瓣膜等組織沒有血管網(wǎng)絡，但細胞生長旺盛。研究人員一直想知道這些細胞是如何獲得營養(yǎng)的，以及它們需要什么才能存活，在實驗室里，利用氧傳感微粒和其他技術來拉伸活的和工程材料，可以開始著手回答這些問題。