韩国的一个研究团队已成功开发出一种新型技术，该技术将纳米粒子与干细胞相结合，可显著改善三维骨组织再生。这一进展标志着在骨折和损伤治疗以及下一代再生医学方面迈出了重要一步。
韩国化学技术研究院(KRICT)的金基英博士及其团队与舜天大学的劳拉·哈教授合作，通过将介孔二氧化硅纳米粒子(mSiO₂ NPs)与人脂肪源性间充质干细胞(hADMSCs)结合，设计出一种称为纳米生物混合体(nanobiohybrid)的纳米粒子-干细胞混合物。结果表明，这种混合细胞展现出明显增强的成骨(骨形成)能力。
三维干细胞聚集体如球体和类器官长期以来一直被用于模拟器官和组织结构。然而，由于氧气和营养物质扩散不良，它们一直受到核心细胞死亡和非均匀分化的影响，限制了它们在骨再生和药物评估中的实际应用。
为克服这些挑战，研究团队将纳米粒子均匀附着在干细胞表面，使细胞能够交织并形成稳定的球形簇。这些纳米粒子既作为结构支架，又作为成骨刺激物，缓慢释放促进骨形成的生物分子，引导干细胞均匀分化为骨组织。
实验结果表明，与传统球体相比，纳米生物混合球体表现出更高的细胞活力和均匀的成骨分化。在小鼠颅骨(头骨)缺损模型中，植入的纳米生物混合球体在六周内再生了36%的缺损骨区域，比单纯由干细胞制成的球体骨再生效果提高约1.3倍。
尽管目前该研究处于临床前动物阶段，但研究人员预计，在大型动物模型和临床研究验证后，这一平台可进一步开发成患者特异性骨移植材料。
"这种方法可以扩展到骨以外的领域，用于再生软骨和皮肤等各种组织。"
韩国化学技术研究院(KRICT) 金基英博士
韩国化学技术研究院(KRICT)院长李永国博士补充道："我们希望，我们基于干细胞的再生技术将有助于改善老龄化社会中骨折患者的治疗。"
这项研究于2025年8月发表在《ACS生物材料科学与工程》杂志(影响因子:5.5)上，金基英博士为通讯作者，劳拉·哈教授为第一作者。
来源：
科学与技术国家研究委员会
期刊参考：
Ha, L., 等. (2025). 作为增强3D骨发育和组织再生的创新构建模块的纳米粒子编织干细胞. 《ACS生物材料科学与工程》.
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