将干细胞与粘土混合，使人体组织再生

由粘土制成的凝胶可以提供一个刺激干细胞再生受损组织的环境，如骨骼、皮肤、心脏、脊髓、肝脏、胰腺和角膜。

南安普顿大学的研究人员认为粘土颗粒的粘合能力生物分子可以用来刺激干细胞再生过程。

领导这项研究的乔恩·道森博士解释说:“粘土颗粒会促使分子与它们结合。这种相互作用现在被常规地运用在药片的设计中，以谨慎地控制药物的释放和作用。我们将利用这个机制，看看是否可以鼓励干细胞生长新的组织。”

该项目由工程和物理科学研究委员会(EPSRC)提供的140万英镑拨款资助，旨在创造量身定制的微环境来促进干细胞再生。该团队将使用粘土凝胶来探索成功控制干细胞再生行为所必需的生物信号，并为干细胞提供刺激体内再生的信号。

该方法将首先应用于再生因癌症或髋关节置换失败而丢失的骨。如果成功的话，同样的技术可能被应用于利用干细胞治疗一系列不同的情况，从烧伤患者到糖尿病或帕金森氏症患者。

道森博士将与南安普顿大学骨骼和关节研究小组的理查德·奥雷弗教授合作，探索这项技术在矫形外科中的应用。“创伤或疾病导致的骨折和骨质流失是一个重大的临床和社会经济问题，”道森医生评论道。“粘土颗粒可以提供一种在受伤点刺激干细胞的改进方法，这将更好地促进患者的康复。”

道森博士认为，纳米级粘土颗粒(只有百万分之一毫米)具有丰富的静电特性，可以克服干细胞再生疗法发展中的两个挑战。

第一个挑战——将干细胞输送并保存在体内的正确位置——将由粘土通过粒子之间的静电相互作用自组织成凝胶的能力来解决。细胞与低浓度的粘土颗粒混合，在水中凝胶，可以注射到体内，并被凝胶固定在正确的位置，在许多情况下，省去了手术的需要。

粘土颗粒还可以与大结构分子(聚合物)相互作用，这种分子经常用于支架的开发，干细胞就生长在支架上。这些相互作用可以大大提高支架的强度，并可用于保持其在损伤部位的稳定性，直到再生完成。

虽然已经设计了几种凝胶和支架材料来传递和保持干细胞再生的位置，但粘土纳米颗粒克服干细胞治疗面临的第二个关键障碍的能力是它们特别令人兴奋的地方。

道森博士说:“严格控制关键生物信号分子的供应，对于指导干细胞的活动至关重要。然而，传统的可注射凝胶材料往往不能很好地将这些生物信号保留在损伤部位——它们可以保持和传递细胞，但当放入体内时，刺激细胞的分子会扩散出去。粘土纳米颗粒结合生物分子的能力为控制损伤或疾病部位的局部环境提供了一个独特的机会，以刺激和控制干细胞驱动的修复。我们对此非常兴奋。”