一个小小的芯片,就能修复整个器官
通过伸出手和触摸,这个小装置利用人类组织的微基因传输技术来促进所有器官的再生。照片来源:俄亥俄州立大学威斯纳医学研究中心
科幻小说中曾经出现的场景现在变成了现实:轻轻一碰小芯片就能迅速治愈全身器官。
俄亥俄州立大学威斯纳医学研究中心和俄亥俄州立大学工程学院的研究小组在哥伦布实验室开发了一项突破性技术,可以快速修复几乎所有器官。
该设备以非侵入性的方式改变细胞的功能。这项研究基于组织微基因感染技术,该技术将成年活性细胞重新编辑成任何其他类型的细胞。
这项研究由俄亥俄州立大学再生医学和细胞疗法中心主任钱德·森博士和俄亥俄州立大学工程学院化学和生物工程教授李中清共同领导。研究结果已经发表在《微科学与自然》杂志上。
这项技术是如何工作的
这项突破性技术依赖于两个主要因素:第一是芯片本身。该设备是由科学家利用微技术设计的,因此它可以将所谓的基因负载注入人体细胞。
第二个主要因素是基因负载本身:芯片携带一种特定的基因负载,以脱氧核糖核酸或核糖核酸的形式存在。当我们将这种遗传负荷应用于细胞时,它会将细胞的原始结构和功能改变为伤口修复所需的结构和功能。
正如研究作者所解释的,科学家们通过排列好的微通道将重新编辑的部分传送到具有高强度集中电场的细胞中。换句话说,当人们把芯片放在皮肤上,轻轻地触摸它时,一个几乎察觉不到的微小电流变成了连接组织的通道。
DNA或RNA通过微通道进入组织,并开始再次编辑细胞,赋予细胞新的“身份”。正如森博士解释的那样,“整个过程可以在几分之一秒内完成。用户只需触摸带有伤口的芯片,然后将其移除。从这一刻开始,细胞修复将开始。”
经确认,该设备的有效率为98%
研究小组在实验室老鼠身上测试了这个装置。他们将这项技术应用到实验大鼠受伤腿的皮肤上,并阻断了受伤腿的血流。
第二周,小鼠皮肤细胞变成了功能性血管。到第三周,老鼠的腿已经完全康复,没有任何其他药物干预。
森博士补充道:“更令人兴奋的是,这项技术不仅对皮肤有效,而且对任何组织都有效。”
在第二组实验中,研究人员使用这种装置将皮肤细胞转化为脑细胞,帮助修复被脑中风破坏的区域。
具体来说,大脑*动脉被阻塞了。然而,研究人员将新获得的脑细胞移植到实验小鼠体内,以替换被中风损坏的部分。科学家报告说,几周内,老鼠的大脑已经完全恢复。
陈丹森博士说,这一切都难以想象,但这是可行的,其有效率高达98%。有了这项技术的帮助,我们只需轻轻一碰,就能把皮肤细胞转变成任何器官。这个过程不到一秒钟,并且是非侵入性的。
研究人员解释说,该病毒用于体内转染技术,基因转化可能会产生严重的副作用。相比之下,这项技术只关注单细胞,不会造成任何创伤。"这两种技术的区别在于DNA转移到细胞中的方式."李博士说。
考虑到该技术简单、无创且不使用药物,科学家希望在一年内将该设备引入人类临床试验阶段。
蝌蚪工作人员是从《今日医学》编辑的
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