再生医学新突破，“纳米针”原型在小鼠体内生成新血管

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再生医学新突破，“纳米针”原型在小鼠体内生成新血管: X8 L! ]4 D# c6 H
作者：   来源：译言网   发布者：张荐辕   日期：2015-04-10   
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人体细胞（绿）和纳米针（黄），细胞核内注射了DNA（蓝）。图片利用光学显微镜采集。( ^6 n: P! R- o  A' q
来自伦敦帝国学院和美国休斯敦卫理公会研究所的研究人员们希望，纳米针技术最终能协助损坏的器官和神经修复自身，并促进移植器官健康存活。8 Q! A$ u7 F4 `  u: e! }
通过运输核酸到特定区域，纳米针发挥其作用。核酸编码、传输并表达了遗传信息，是所有活的生物体不可或缺的组成部分。目前科学家正在探索路径，以求利用核酸重编码细胞，实现不同的功能。# G+ c  q# F5 `! H. F( ]( t4 S% s
这些纳米针体型微小，结构多孔，像海绵一样，比实心结构可负载明显更多的核酸，因此在传输有效负载时更有效率。纳米针能绕过细胞的外膜，穿透细胞，从而实现传输核酸而不损伤或杀死细胞。由于使用可生物降解的硅来制作纳米针，所以其可被留在体内而不会导致有毒残留。大约两天内硅就会降解，留下的仅仅是数量少到可忽略不计的无害物质，即原硅酸。
; j6 R6 c- F* B: P" O在发表于《自然•材料》【1】的论文中【2】，利用纳米针，该研究组在实验室内试图将DNA和siRNA两种核酸传输到人体细胞里。此外，他们还可以把核酸运送到小鼠的背肌里。七天之后，小鼠背肌中新血管的生成增加了6倍，而生成血管的过程持续了接下来的14天。整个过程中并未导致炎症反应或其它有害的副作用。+ H: `! i$ u" ~
若有一天，利用纳米针，科学家能在人体内协助促进新血管再生，还能提供移植器官或人造器官，并使之与身体的其余部分产生必需的联系，从而能正常发挥作用且发生排斥反应的可能性最小，那才是真正的希望所在。
3 z! ?$ A7 o9 Q* m1 `3 @“与现有的将遗传物质运输到细胞和组织的技术相比，这是一个巨大的突破，”该论文的共同通讯作者，休斯顿卫理公会研究所纳米医学部共同主席Ennio Tasciotti说，“获得进入细胞质的直接通道后，我们已经能完成效率高得难以置信的基因重编码。这让我们可以对每位病人进行针对性的治疗，为我们提供了传感、诊断和治疗上的无限可能。而这一切都多亏了这小小的结构，它小到头发丝的千分之一。”
- \7 o  n' H/ l9 Y来自伦敦帝国学院材料系与生物工程系的共同通讯作者，Molly Stevens教授说：“对于我们的研究来说，现在依然还是非常初级的阶段，但在小鼠试验上纳米针获得的成功，让我们很高兴。未来需要克服许多困难，人体试验也还没有进行，但我们相信，纳米针协助身体自我修复拥有巨大的潜力。”
4 ^7 _2 \# [1 X7 ]目前研究人员正致力于研制一种类似于弹性绷带的材料，可纳入多根纳米针。这个想法的目的是将其用于身体的不同部分，不论在体内亦或体表，都可以运载必要的核酸，去进行修复并重编码细胞。
1 t4 F! y+ h& c' Z- e2 r1 b来自材料系的Ciro Chiappini博士是该论文的第一作者，他补充道：“如果我们能驾驭核酸的能力，使之执行专门的任务，再生遗失机能之路就将畅通无阻。未来，医生也许能把这样的弹性绷带用于严重烧伤的皮肤，去重编码细胞，从而用功能组织来治愈烧伤，而不会留下伤疤。或者，我们可能会看到，外科医生首先把这种纳米针绷带用在受影响的区域内，以促使这些新器官和移植物在体内的健康整合。我们还有很长的路要走，但初步尝试看起来颇有前途。”
$ |; O5 C8 q8 e+ E" C5 y新闻来源：
" q/ S- u- \. M6 l3 h! L以上新闻基于伦敦帝国学院提供的资料。原文由Colin Smith写成。注意：由于内容和长度原因，资料可能被编辑过。
! o9 {* y$ h6 D% ^$ p6 c7 p【1】Nature Materials，自然杂志《Nature》的一本子刊，刊登材料科学领域的论文。5 |* u: Y$ G  V) z+ g( w. N; x
【2】该论文详见2015年3月的《自然•材料》。2 p5 S! o- S9 \; T6 o- `* a