双细胞层状组织工程骨再生技术的突破

双细胞层状组织工程骨再生技术的突破
(A)我们在玻璃基板表面涂上四甘醇(TEG,棕色),并在紫外线照射下部分降解,制备亲水性细胞粘合剂表面(绿色)。将要转移的细胞倒在底物上并培养使细胞粘附在底物表面。然后将带细胞的转移底物按细胞表面向下的方向放置在支架(羊膜)上。进一步培养细胞,然后小心地去除转移底物。细胞转移到支架表面。(B)将第一层细胞(绿色)接种到转移底物上培养。然后将第二层的细胞(红色)播种到第一层的细胞上。孵育后,将带有两层细胞的转移底物置于羊膜上,使细胞与支架表面直接接触。去除转移基后,将双细胞层转移到支架材料上。图片来源:TMDU纳米医学部(DNP)

人们已经开发了各种技术,将实验室培养的骨形成细胞引入到骨缺损中,以促进其修复。然而,这些方法有许多局限性,因为细胞及其周围环境的条件不能准确地模拟人体中的典型情况。这意味着它们不能最佳地促进骨骼形成。东京医科和牙科大学(TMDU)的一个研究小组现在已经在克服这些困难方面取得了重大进展,他们开发了一种生产双层细胞结构的技术,可以移植到骨缺损上。该技术提高了骨骼修复的速度,结构的灵活性和持久性使其成为许多外科应用的理想选择。

具有各种功能的细胞现在可以在实验室中培养,然后引入人体来治疗不同的疾病。然而,由于单个细胞会从受伤部位扩散出去,它们需要被固定在支架上,然后被移植到体内。在这方面已经取得了实质性的进展.当身体修复破碎或受损的骨头时,它会使用一个复杂的分子信号和细胞系统,包括构建骨骼所依赖的钙基质的成骨细胞。为了通过人工手段加速骨缺损的修复或使严重损伤恢复,组织工程方法需要模拟这个复杂的系统。

“在建立了我们的双层细胞转移技术后,我们用它来应用不同的细胞组合第一作者赤泽惠子说。“我们发现,成骨细胞和牙齿支撑韧带的干细胞在促进牙齿生长方面特别有效而不是只包含一个细胞层的支架。”

双细胞层状组织工程骨再生技术的突破
细胞转移羊膜移植4周后骨缺损的显微CT图像。单细胞移植(牙周韧带间充质干细胞(PDLSC)或成骨细胞),骨愈合受限,而双层细胞转移羊膜(PDLSC+成骨细胞)移植骨缺损可观察到新的骨样组织形成。图片来源:TMDU纳米医学部(DNP)

对双层细胞结构的稳定性和灵活性也进行了测试。尽管折叠结构或修整它们以适应特定缺陷的形状,细胞仍然附着在上面。合著者Kengo Iwasaki说:“这些新结构的持久性使它们特别适合外科应用。我们对它们在再生医学中的应用抱有很高的期望,使用不同的细胞层组合治疗一系列缺陷。”

文章“双层细胞转移技术用于骨再生”发表于科学报告DOI: 10.1038 / srep33286

双细胞层状组织工程骨再生技术的突破
膜变形(上)、穿孔(中)和修剪(下)后羊膜含有双层细胞的荧光显微图像。尽管细胞转移的羊膜发生变形和修剪,但细胞稳定地粘附在支架材料上。绿色(GFP):第一层细胞,红色(PKH26):第二层细胞。图片来源:TMDU纳米医学部(DNP)

进一步探索

研究人员使用单一分子来指挥干细胞生成新骨

更多信息:Keiko Akazawa等,骨再生的双层细胞转移技术,科学报告(2016)。DOI: 10.1038 / srep33286
期刊信息: 科学报告

东京医科和牙科大学提供
引用:通过双细胞层组织工程技术实现骨再生的突破(2016年10月6日),检索于2022年11月1日,来自//www.puressens.com/news/2016-10-breakthrough-bone-regeneration-double-cell-layered-tissue.html
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