人造肌肉薄片将干细胞转化为骨骼

特异性编程的材料可以在特定条件下促进干细胞转化为骨细胞 - 如德国研究团队在亥姆霍兹 - Zentrum Geesthacht，材料中心和沿海研究中心的领导下所揭示的。为此，科学家在干细胞研究中实施了一种所谓的形状记忆聚合物。该研究今天发表在着名的期刊上，美国国家科学院院刊。

干细胞它们以能够转变成许多不同类型的细胞而闻名，它们是肌肉细胞，软骨细胞，还是骨细胞。就像他们的一部分，干细胞感知它们周围发生的事情并相应地反应。几十年来，研究人员一直在学习如何通过改变细胞的环境来引导这种分化过程。获得的知识已经被使用组织工程换句话说，就是生成替代材料来修复或维持受损的生物组织。然而，大多数研究都是在静态支架上进行的。现在，来自Helmholtz- zentrum Geesthacht (HZG)、柏林-勃兰登堡再生治疗中心、Freien Universität Berlin和Helmholtz多功能生物材料虚拟医学研究所的研究人员已经使用了动态支架。

新方法

研究人员采取了聚合物板材这就像人造肌肉一样。纸张具有不寻常的财产，因为当暴露于反复温度变化时，它被训练以可逆地变形。研究人员简单地将栅格模压到板的下侧，并将其编程为在重新加热时的温度从体温（37°C）到10°C并加入时伸展。然后它们用干细胞播种片材，并小心地观察到栅格板和细胞的变化形状。在这种“人造肌肉”的帮助下，科学家们可以使用一个物理信号 - 温度变化 - 同时向干细胞发送第二机械信号。通过这些同步刺激，可以鼓励干细胞变成骨细胞。

“我们的聚合物致动器片具有所谓的形状记忆功能。在我们的实验中，这使得它可以像传感器一样行动，我们可以通过我们有效地指导细胞进行。我们发现温度的变化，结合薄膜的重复拉伸运动足以促使干细胞分化为骨细胞，“德国科特罗伊特·德国科技硕士学位和Hzg生物材料科学研究所的作者，andreasLendlein教授。

在复杂骨折中的潜在应用

例如，这种经过编程的聚合物薄片以后可以用于治疗严重骨折、身体无法自行修复的骨头。从病人骨髓中提取的干细胞可以在薄片上培养，并在手术过程中自适应地包裹在骨头上。Lendlein教授说，之前“训练”过的细胞可以直接强化骨骼。根据《新科学家》杂志最近的一篇报道，马里兰大学医学院在10°C的条件下成功进行了一次手术，这种医用植入物可能成为外科医生的又一个工具。

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