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幹細胞研究

幹細胞移植在疾病治療前景看好。lwpkommunikacio@Flickr CC BY 2.0

幹細胞治療

幹細胞因為能在生物體內能轉成任何型態的細胞,有潛力能產生替代性的組織和器官,被認為具有相當大治療疾病的能力。然而為什麼我們在臨床上並不常見幹細胞治療呢?有一項原因,是因為這些細胞能在培養皿生長,一旦離開那樣的環境,移植到身體的某一個部位,隨即有這個細胞是不是能順利生存下來的問題。新移植的環境對這個細胞而言可能相對複雜又不熟悉,植入的細胞通常容易死亡或者不易正確地與週遭的組織結合。在成人組織細胞做細胞移植的三大障礙就是,散佈細胞、細胞的生存以及和週遭組織結合。所以,縱使幹細胞的效用再好,也必須先解決細胞移植後的生存和整合問題,才能增加效用。

隨水凝膠注射

加拿大「多倫多大學」(University of Toronto)的科學家,幾年前就發展了一種由「透明質酸」(hyaluronan, HA)和「甲基纖維素」(methyl cellulose, MC)組成的「水凝膠」(HAMC) ,可以注射的方式注入生物體內,這種材料只會引起極小的水腫,是生物分解性材質,還具有快速膠凝化的特質。以這種「水凝膠」包覆幹細胞,注入生物體,能保持細胞存活同時幫助細胞和組織結合。近來,在實驗室研究上更進一步證實,利用這樣的方式移植幹細胞,能幫助全盲的小鼠回復部份視力以及中風的腦部復原。怎麼實驗證實呢?研究員將從幹細胞生長來的「感光接受器」(photoreceptor)以「水凝膠」包覆,注射到盲眼的小鼠眼睛。感光接受器是眼睛的光感細胞,負責視力。細胞移植後,本來全盲的小鼠恢復15%的瞳孔反應,眼睛開始可以感受光線。另一個實驗,以同樣的方式將有「水凝膠」包覆的幹細胞注射入有中風的小鼠腦內。經過細胞移植後,科學家觀察到小鼠的活動協調性增加。

應用潛力

如果這樣的幹細胞移植技術能成功幫助細胞在兩個不同部位的神經系統存活,那也很有可能可以應用在移植細胞到身體其他部位。另外一點是,這種水凝膠在生物體內,數週即會自動分解吸收。「透明質酸」(HA)提升細胞存活數,而「甲基纖維素」(MC)促進細胞分佈。

對於眼睛視網膜細胞的治療,這種技術可以應用在像是黃斑部退化、視網膜色素病變。這部份也有其他科學家,以不同的角度切入,發展各式樣的仿生物電子眼。仿生物電子眼的設計,是以眼底植入物取代視網膜底的細胞,將訊號傳達入視神經或者直接到腦部。而這裡的幹細胞治療,則為另一個角度來解決問題,希望可以修復視網膜底的細胞。若將來能夠在臨床上進行,或許也很有機會能應用到脊髓損傷患者或因外傷神經受損的患者身上。

而「凝膠」的應用,除了幹細胞的移植,生醫人網摘之前也報導過,可被用來做為止血凝膠骨頭生長刺激等,其應用原理和設計觀點不同,但這些凝膠都有一共同特性,就是在體內自動分解和吸收,且以注射方式來使用。

文章參考:University of Toronto
圖片來源:lwpkommunikacio@Flickr  CC BY 2.0
原文參考:STEM CELL REPORTS


作者簡介

BioMeder

生醫人網摘的編輯。熱愛創新和用腦袋的事物,堅持文章一定要有邏輯性,藉由追蹤報導生醫領域的創新和應用來傳播知識。