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近期,一条“用干细胞培养骨头,一年减少90万例手术”的新闻,一声惊雷响彻生物医疗界。它就是EpiBone,一家利用干细胞和一种特殊类型的培养皿,生长出耐用的活体骨头,让病人“自行种骨”的骨重建革命性公司,取之于己,用之于己。听起来是不是特不可思议,妈妈再也不用担心熊孩子们摔坏了,那这种生物技术的实验原理是什么?下面动脉网就EpiBone做了个详细梳理,看看它如何重建骨骼。 干细胞再生骨重建 在美国,每年大约有90万人会接受与骨头相关的手术,而手术过程是冗长又痛苦的。EpiBone的创始人Nina Tandon想改变这种现状:减缓痛苦,降低排斥风险,缩短手术恢复时间。因此,发明了再生骨,在EpiBone团队的再生骨描述中,再生骨的形成需要进行三个至关重要的步骤:骨损伤部位的CT扫描;患者自身干细胞的提取;干细胞培养。 1)对骨骼缺损的部位进行CT扫描,以获其准确大小和形状,目的是让再生骨能正确安放在合适的位置; 2)通过一个类似于吸脂的简单程序,从患者的骨髓中提取干细胞,因为干细胞是一类具有自我复制能力(self-renewing)的多潜能细胞,在一定条件下,它可以分化成多种功能细胞,再生成特定的组织结构,比如 ,骨头。而且由于干细胞取自患者本身,所以再生骨对比外来骨头,几乎没有身体排异性。 3)把取自患者的干细胞,放在特殊的培养皿或生物反应器中,同时提供再生骨所需的所有营养物质,如果营养不对,那就不是需要的再生骨了,它只会沿着特定的结构进行生长,自动完成骨再生。从而缩短手术的恢复时间。 除了EpiBone,动脉网还发现类似骨再生的研究案例: CellTransplant,美国密歇根大学牙科学院和密歇根口腔健康研究中心的研究人员与Aastrom生物科学公司合作,进行了一项接受颚骨重建的临床试验,用于组织修复细胞治疗的细胞是从病人臀部获取的骨髓中抽提出来的,骨髓经过处理之后而允许包括干细胞在内的很多不同细胞生长,这些干细胞然后被植入口腔和颚骨不同区域之中。 Nat. Med.,美国加州大学戴维斯分校领导的一个研究小组,开发出一种利用一种分子增强骨生长的新技术:当该分子被注射进血液,它就指导身体的干细胞运行到骨表面,一旦这种分子指导干细胞到达骨表面时,这些干细胞分化为成骨细胞而且合成促进骨生长的蛋白。 发展挑战 EpiBone前方的道路将是非常具有挑战性的,因为到目前为止,在实验室中生长的骨骼只有少量在动物体内中进行了测试,而人体的测试还未有过,再生骨对人体长期影响的全面性研究还有待完成;再一个是研究比较单一,与传统手术下的效果不能经常性的作比较,与病人也不能进行一个系统性的长期沟通;再次是成本问题,每进行一次骨骼移植都需要昂贵的代价。
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