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九州彩票官网 :科学家们开发了用于指导干细胞

2019-05-25 11:03:12 行业热点108℃

  科学家们开发了用于指导干细胞分化的纳米组合学

  2012年3月7日

  西北大学的科学家们已经开发出一种强大的分析方法,用于指导干细胞分化。在数以百万计的可能性中,他们迅速确定了可以提示干细胞成为骨细胞的化学和物理结构,这些细胞是在成熟骨中发现的细胞。研究人员可以使用这种称为纳米共组学的方法,建立庞大的物理结构库,其大小从几纳米到几微米不等,以解决生物学内外的问题。那些化学,材料工程和纳米技术领域的人可以使用这种宝贵的工具来评估哪种化学和物理结构 - 包括大小,形状和成分 - 最适合所需的工艺或功能.Nanocombinatorics有望用于筛选能量催化剂转换,了解纳米结构赋予的性质,鉴定用于药物发现的活性分子,甚至优化用于组织再生的材料,以及其他应用。该方法的详细说明和概念证明发表在美国国家科学院院刊上。研究人员或许可以利用这种方法来制备任何血统的细胞。领导这项工作的Chad A. Mirkin说。 “洞察这一过程对于了解癌症发展和开发新的癌症治疗方法非常重要。”Mirkin是温伯格艺术与科学学院的George B. Rathmann化学教授,以及医学,化学和生物工程教授。 ,生物医学工程和材料科学与工程。他还是西北大学国际纳米技术研究所(IIN)的主任。这种新的分析方法利用了西北大学发明的一种技术,称为聚合物笔光刻技术,其中基本上有一个橡皮图章,其上有多达1100万个尖角金字塔,安装在透明的玻璃背衬,并由原子力显微镜精确控制,以在表面上产生所需的图案。每个金字塔 - 一个聚合物笔 - 涂有分子用于特定目的。在这项工作中,研究人员使用分子结合蛋白质天然细胞环境,如纤连蛋白,然后可以各种模式附着在基质上。(纤连蛋白是一种介导细胞粘附的蛋白质。)该团队迅速在大面积上准备了数百万个纹理特征,他们称之为图书馆。

   该文库由大约10,000个纤连蛋白模式组成,其具有多达2500万个特征,大小从几百纳米到几百纳米几个微米。相关故事细胞操作可能很快停止或逆转衰老突破性研究突出了肌肉营养不良的细胞疗法的希望科学家揭示了与衰老相关的破坏性细胞效应为了制造这些表面,他们故意倾斜印章及其数组笔作为印章降低到基质上,每支笔都会释放出一条分子,然后可以结合纤维连接蛋白。倾斜导致聚合物笔上的压力不同,这决定了每个点的特征尺寸。由于压力在很大范围内变化,因此特征尺寸也随之变化。研究人员随后将间充质干细胞或间充质干细胞引入数百万个纤连蛋白特征库。 (MSC是多能干细胞,其可以分化成多种其他细胞类型。)“我们让细胞对文库进行采样并观察发生了什么”。

  米尔金说。他和他的团队发现了干细胞分化的区域和没有区域的区域。纳米尺度的特征,特别是直径为300纳米的蛋白质斑点,比较大的微米级特征更有可能导致骨样细胞。研究人员接下来建立了一个仅由300纳米点组成的库,并引入了干细胞。几乎所有细胞都变成骨样。“我们希望使干细胞沿着预定的路径前进 - 制造骨细胞而不是神经或肌肉细胞”。

  米尔金说。 “从数以百万计的可能性开始,我们很快就注意到最能使细胞成为骨细胞的蛋白质特征模式。”这种干细胞分化是在不使用额外化学信号的情况下完成的(超出模式中的蛋白质) 。从干细胞到骨细胞的转变仅由图案化结构的物理线索决定。研究人员证明,与目前使用的化学试剂方法相比,干细胞分化的控制能力更强。“它不会阻止干细胞,”Mirkin说。“科学家可以使用纳米共组学来建立形状,大小不同的结构库。粒子之间的距离和确定控制重要事件的最佳结构,如加速催化反应。“来源:西北大学

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