新生儿的脐带内有能挽救生命的干细胞，可用于对抗淋巴瘤和白血病等疾病，这也是为什么许多新生儿家长选择储存婴儿富含干细胞的脐带血。但 6-15%的妈妈由于妊娠糖尿病的影响，并没有这种选择的权利，因为这种情况会损伤干细胞，使之失活。
新生儿的脐带内有能挽救生命的干细胞 | Pixabay
现在有一种新的方法可以恢复受损的干细胞，并使它们能够再次生长出新的组织。这种新方法的核心是采用专门设计的纳米颗粒，每个球形纳米粒子直径只有150纳米，大约是红细胞大小的四分之一，能够储存药物，并通过直接附着在表面，将药物输送到干细胞。由于它们的特殊配方或“设计”，这些颗粒能够在剂量非常低的情况下缓慢释放药物，使其疗效非凡。
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圣母大学生物工程研究生项目的航空航天和机械工程助理教授Donny Hanjaya-Putra指导该研究，他用一个比喻来描述这个过程：“每个干细胞都像一个士兵。它聪明而有效，也知道自己要去哪里、做什么。但是这些正在被研究的‘士兵’容易受伤而虚弱，为他们提供这种纳米粒子‘背包’，能够使他们能够再次有效工作。”
测试装备了新“背包”的干细胞是否有效的方法是，看它们能否形成新的组织。Hanjaya-Putra 和他的团队在没有“背包”的情况下测试了受损细胞，观察到它们移动缓慢，并不能形成完善的组织结构。但当研究团队使用“背包”时，先前受损的干细胞开始形成新血管。
尽管这项新技术可能需要数年时间才能进入实际的医疗应用，但它拥有迄今为止开发的任何方法中最清晰的路径。“将药物直接注入血液，会带来许多不必要的风险和副作用。”Hanjaya-Putra 解释道。此外，基因编辑等新方法要想获得食品和药物管理局（FDA）的批准，还有很长的路要走。Hanjaya-Putra 的技术使用了 FDA 已经批准用于临床环境的方法和材料，因此具有更大优势。
Hanjaya-Putra和Eva Hall在显微镜下检查干细胞 | University of Notre Dame
Hanjaya-Putra 将这项研究的成功归功于一个高度跨学科的研究小组。“这是化学工程、机械工程、生物学和医学之间合作的结果。”
研究人员希望他们的方法能够用于恢复因其他类型的妊娠并发症（如先兆子痫）而受损的细胞。“与其可惜地丢弃干细胞，未来我们希望临床医生能够使它们恢复活力，并利用它们使身体再生。”Hanjaya-Putra 说，“例如，由于先兆子痫而过早出生的婴儿可能由于肺部发育不完善，不得不留在新生儿重症监护室。我们希望这项技术可以改善这类孩子的发育情况。”
参考文献
[2] https://phys.org/news/2022-07-nanoparticle-backpacks-stem-cells.html
编译：茵陈
编辑：靳小明
排版：尹宁流
研究团队
通讯作者Donny Hanjaya-Putra：美国圣母大学航空和机械工程助理教授，获得了美国国家科学基金会早期职业发展（CAREER）奖，这是美国政府授予工程和科学领域年轻教师的最高荣誉之一。
