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新型水凝胶有助修复失明和脑损伤

加拿大多伦多大学研究人员开发出一种胶状生物材料,有助于保持细胞活性,也能使它们更好地结合成组织。两项早期试验显示,运用这一材料能在一定程度上逆转失明,并帮助中风动物恢复。相关论文发表在最近的国际干细胞研究协会会刊《干细胞报告》上。 

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研究人员正在开发疾病或外伤性神经损伤的新疗法,新成果是其中一部分。他们把干细胞装入一种水凝胶后移植到小鼠眼睛和脑中,发现能促进其恢复损坏的功能。水凝胶由两种成分构成——甲基纤维素和透明质酸,前者能形成凝胶并把细胞聚在一起,后者则有助于细胞存活。


该校唐纳利细胞与生物分子研究中心、生物材料与生物医学工程研究所教授莫莉·薛切特说:“把这两种材料物理混合,我们能利用二者中最好的优点。”


干细胞在治疗领域很有前景,它能变成身体的任何细胞类型,有望培养替换用的组织和器官。虽然在实验室培养干细胞很容易,但要把它们移植到身体需要的地方,就会有很多问题。身体环境极为复杂,移植的干细胞通常会死,或不能很好融入周围组织。


薛切特小组几年前开发出一种水凝胶,当时只是作为一种泡状包裹,在转移和植入干细胞过程中让细胞聚在一起。薛切特说:“新研究更进了一步,水凝胶不仅能把细胞聚在一起,还能直接促进干细胞存活并结合在一起,这让干细胞疗法离现实更近。”


在其中一项实验中,研究人员用干细胞培养了感光受体,把它们装入水凝胶注射到失明小鼠的眼睛里。随着越来越多的细胞存活、生长在一起,小鼠在一定程度上恢复了视力。检测显示,它们的瞳孔反应恢复了约15%,眼睛开始能探测到光并有所反应。


在另一项研究中,研究人员将干细胞注入近期中风的小鼠脑中。几周后,小鼠的运动协调性开始有所提高。目前研究人员还在大鼠等更大动物身上做这种实验,以进一步研究干细胞移植如何帮助中风动物恢复。这些动物的脑部更大,更适合行为测试。


研究人员指出,水凝胶能在神经系统的两个不同部位——眼睛和大脑中促进细胞存活,就可能用于身体其他更多部位的细胞移植。此外,这种材料还有另一个优点,当它把细胞送到指定地点后,就会溶解并在几周内被身体吸收。


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