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干细胞凝胶

水凝胶(Hydrogel)是以水为分散介质的凝胶。具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基,亲水残基与水分子结合,将水分子连接在网状内部,而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。水凝胶在水中不溶解,有的能够感知外界微小刺激(智能性水凝胶)。研究者们发现水凝胶除了能够吸湿,还可以用于经皮给药系统(或敷料)、干细胞疗法辅助剂等等。

培养干细胞的水凝胶含有促进干细胞自我更新和分化的生物分子,可以模拟干细胞的天然环境,为其提供富含蛋白和糖的细胞外基质。有助于保持细胞活性,也能使它们更好地结合成组织。

 

功能应用

干细胞+水凝胶,可修复失眠和脑损伤

加拿大多伦多大学研究人员,用干细胞培养了感光受体,把它们装入水凝胶注射到失明小鼠的眼睛里。随着越来越多的细胞存活、生长在一起,小鼠在一定程度上恢复了视力。检测显示,它们的瞳孔反应恢复了约15%,眼睛开始能探测到光并有所反应。在另一项研究中,研究人员将干细胞水凝胶注入近期中风的小鼠脑中。几周后,小鼠的运动协调性开始有所提高。相关论文发表在《Stem Cell Reports 》上。

研究人员指出,水凝胶能在眼睛和大脑中促进细胞存活,就可能用于身体其他更多部位的细胞移植。水凝胶还有另一个优点,当它把细胞送到指定地点后,就会降解并在几周内被身体吸收。


干细胞+水凝胶,可促进伤口愈合,如糖尿病足

伤口愈合是一个涉及多种细胞类型和生物活性因子的复杂过程。然而,伤口的大小、位置和炎症反应都可能影响伤口愈合进程。与生物惰性敷料相比,重组生长因子如血小板衍生生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)和碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的局部递送可刺激肉芽组织和上皮形成,进而加速伤口愈合。

干细胞存放在水凝胶中不仅不会影响其生物活性,反而会有利于干细胞的存活及增殖,从而起到更好的效果。

 

现状与前景

目前,干细胞水凝胶还应用在软骨关节再生、卵巢功能再生及修复神经损伤等临床上。

在再生医学中,水凝胶可成为干细胞的一个有效载体,促进受损器官的修复,这意味着未来器官移植将不再是病患的唯一治疗方案。

干细胞水凝胶在临床应用方面有着很好的前景。

 

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