間充質(zhì)干細(xì)胞 (MSC) 具有多能性，因?yàn)樗鼈兛梢宰匀坏匮a(bǔ)充構(gòu)建骨骼、軟骨和脂肪組織的細(xì)胞類型。然而，它們表現(xiàn)出更廣泛的再生潛力，包括它們在受傷組織中遷移和移植的能力，以及分泌促進(jìn)新血管形成、抑制炎癥和細(xì)胞死亡以及促進(jìn)愈合的因子。這些特性使它們成為心血管、肝臟、骨骼和軟骨疾病、肺和脊髓損傷、自身免疫性疾病甚至癌癥和皮膚損傷等多種疾病的細(xì)胞療法的絕佳候選者。
MSCs 在接受來自健康供體的患者中不會引起或可忽略不計(jì)的不良反應(yīng)，并且可以很容易地從人體組織中分離出來，擴(kuò)展到臨床規(guī)模，進(jìn)行生物保存，并儲存以供即時交付。這種制備醫(yī)療級 MSCs 的效率與目前將它們輸送到患者目標(biāo)組織的相對低效率形成鮮明對比。臨床醫(yī)生通常需要高精度地管理大量 MSC，以達(dá)到足夠數(shù)量的細(xì)胞成功移植并隨著時間的推移保持功能。
為了克服這一瓶頸，研究人員開發(fā)了基于材料的方法，其中將 MSC 嵌入生物材料支架中，然后可以通過微創(chuàng)手術(shù)將其作為“補(bǔ)丁”植入受損組織中。然而，這些細(xì)胞的遷移能力、克服組織障礙的能力以及成功移植到最需要它們發(fā)揮作用的組織微環(huán)境中的能力往往受到限制。原則上，注射方法可以通過皮下注射針以更有針對性的方式將 MSCs 引入組織，但任何直接注射到組織都是侵入性的，可能導(dǎo)致無意的組織損傷和副作用，如疤痕組織的形成。
現(xiàn)在，洛杉磯 Terasaki 生物醫(yī)學(xué)創(chuàng)新研究所和加州大學(xué)洛杉磯分校 (UCLA) 的一個團(tuán)隊(duì)在高級功能材料雜志上報道的一項(xiàng)新研究開發(fā)了一種微創(chuàng)方法，使用微針來遞送具有生物活性的 MSC庫。在具有切除皮膚段的小鼠模型中，將相對較少數(shù)量的 MSCs 嵌入凝膠狀材料中，延長它們的生存能力和功能，并以高空間精度靶向受損組織，加速傷口愈合。
“過去，微針已成功用于無痛地將藥物輸送到皮膚、血管和眼睛等目標(biāo)組織。我們在這里用可拆卸的微針庫證明了一種類似的方法可以在目標(biāo)部位部署治療細(xì)胞，”共同通訊作者說。 Ali Khademhosseini，寺崎研究所所長兼首席執(zhí)行官，曾任加州大學(xué)洛杉磯分校微創(chuàng)治療中心主任。“為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們開發(fā)了一種全新的微針貼片，支持干細(xì)胞的活力、對傷口刺激的反應(yīng)以及加速傷口愈合的能力。”
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