再生医学新突破，“纳米针”原型在小鼠体内生成新血管

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再生医学新突破，“纳米针”原型在小鼠体内生成新血管4 P' f" h4 r% ^! O& ?
作者：   来源：译言网   发布者：张荐辕   日期：2015-04-10     z# m$ N3 Y' j
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人体细胞（绿）和纳米针（黄），细胞核内注射了DNA（蓝）。图片利用光学显微镜采集。0 V, {  I5 }. p  Q* r
来自伦敦帝国学院和美国休斯敦卫理公会研究所的研究人员们希望，纳米针技术最终能协助损坏的器官和神经修复自身，并促进移植器官健康存活。
; j# h5 w/ W7 L6 x  d* L通过运输核酸到特定区域，纳米针发挥其作用。核酸编码、传输并表达了遗传信息，是所有活的生物体不可或缺的组成部分。目前科学家正在探索路径，以求利用核酸重编码细胞，实现不同的功能。$ j1 p; _- h! Y
这些纳米针体型微小，结构多孔，像海绵一样，比实心结构可负载明显更多的核酸，因此在传输有效负载时更有效率。纳米针能绕过细胞的外膜，穿透细胞，从而实现传输核酸而不损伤或杀死细胞。由于使用可生物降解的硅来制作纳米针，所以其可被留在体内而不会导致有毒残留。大约两天内硅就会降解，留下的仅仅是数量少到可忽略不计的无害物质，即原硅酸。. B6 o* e9 p4 f% o; k. C2 q( y
在发表于《自然•材料》【1】的论文中【2】，利用纳米针，该研究组在实验室内试图将DNA和siRNA两种核酸传输到人体细胞里。此外，他们还可以把核酸运送到小鼠的背肌里。七天之后，小鼠背肌中新血管的生成增加了6倍，而生成血管的过程持续了接下来的14天。整个过程中并未导致炎症反应或其它有害的副作用。8 N% ~: z  h3 f$ I
若有一天，利用纳米针，科学家能在人体内协助促进新血管再生，还能提供移植器官或人造器官，并使之与身体的其余部分产生必需的联系，从而能正常发挥作用且发生排斥反应的可能性最小，那才是真正的希望所在。' ~  Y: ?. `8 \* P+ v
“与现有的将遗传物质运输到细胞和组织的技术相比，这是一个巨大的突破，”该论文的共同通讯作者，休斯顿卫理公会研究所纳米医学部共同主席Ennio Tasciotti说，“获得进入细胞质的直接通道后，我们已经能完成效率高得难以置信的基因重编码。这让我们可以对每位病人进行针对性的治疗，为我们提供了传感、诊断和治疗上的无限可能。而这一切都多亏了这小小的结构，它小到头发丝的千分之一。”
+ q3 ]6 f. z4 Z* E  t( C5 S+ ~来自伦敦帝国学院材料系与生物工程系的共同通讯作者，Molly Stevens教授说：“对于我们的研究来说，现在依然还是非常初级的阶段，但在小鼠试验上纳米针获得的成功，让我们很高兴。未来需要克服许多困难，人体试验也还没有进行，但我们相信，纳米针协助身体自我修复拥有巨大的潜力。”: Z( N) N8 O1 l* L4 X
目前研究人员正致力于研制一种类似于弹性绷带的材料，可纳入多根纳米针。这个想法的目的是将其用于身体的不同部分，不论在体内亦或体表，都可以运载必要的核酸，去进行修复并重编码细胞。
& Z0 A; E0 E$ D% _. u  g来自材料系的Ciro Chiappini博士是该论文的第一作者，他补充道：“如果我们能驾驭核酸的能力，使之执行专门的任务，再生遗失机能之路就将畅通无阻。未来，医生也许能把这样的弹性绷带用于严重烧伤的皮肤，去重编码细胞，从而用功能组织来治愈烧伤，而不会留下伤疤。或者，我们可能会看到，外科医生首先把这种纳米针绷带用在受影响的区域内，以促使这些新器官和移植物在体内的健康整合。我们还有很长的路要走，但初步尝试看起来颇有前途。”
2 Q- _9 F. h( C' g新闻来源：1 x7 s3 f, l% Z% {' y- ]3 t2 T2 c
以上新闻基于伦敦帝国学院提供的资料。原文由Colin Smith写成。注意：由于内容和长度原因，资料可能被编辑过。4 c. K- M5 ]! k3 ?: \" n5 j) ?5 B
【1】Nature Materials，自然杂志《Nature》的一本子刊，刊登材料科学领域的论文。# B7 j8 T+ ?- N* i$ f! ^% V
【2】该论文详见2015年3月的《自然•材料》。
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