新一代纳米粒子-干细胞杂交体开启骨再生新纪元Next-generation nanoparticle-stem cell hybrids open a new horizon in bone regeneration

环球医讯 / 干细胞与抗衰老来源:www.nanowerk.com韩国 - 英语2025-11-29 10:43:46 - 阅读时长2分钟 - 854字
韩国研究团队成功开发出纳米粒子-干细胞杂交体技术,通过将介孔二氧化硅纳米粒子与人脂肪源性间充质干细胞精准结合,显著提升三维骨组织再生能力。实验证明该技术在小鼠颅骨缺损模型中六周内实现36%骨组织再生,效果较传统方法提升1.3倍,有效解决了三维干细胞聚集体存在的核心细胞死亡与分化不均问题,为骨折治疗和再生医学开辟新路径,尤其有望改善老龄化社会中骨损伤患者的个性化治疗方案,标志着生物材料与再生医学领域的重要突破。
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新一代纳米粒子-干细胞杂交体开启骨再生新纪元

(Nanowerk新闻)韩国研究团队成功开发出一项突破性技术,通过将纳米粒子与干细胞相结合,显著提升三维骨组织再生能力。这一进展为骨折及骨损伤治疗以及下一代再生医学领域带来重大突破。韩国化学技术研究院(KRICT)的金基英博士及其团队联合顺天大学的河劳拉教授,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)整合,构建出名为"纳米生物杂交体"的新型复合结构。该杂交细胞展现出显著增强的成骨(骨形成)能力,相关成果已发表于《ACS生物材料科学与工程》期刊,论文题为"纳米粒子编织的干细胞作为增强三维骨发育和组织再生的创新构建模块"。

多孔纳米粒子-干细胞生物杂交体在6周内将骨再生能力提升超过36%。(图片来源:韩国化学技术研究院)

长期以来,三维干细胞聚集体如球体和类器官被用于模拟器官与组织结构。然而,由于氧气和营养物质扩散受限,这类结构常出现核心细胞死亡和分化不均匀现象,严重制约其在骨再生与药物评估中的实际应用。为解决这一难题,研究团队将纳米粒子均匀附着于干细胞表面,促使细胞相互交织形成稳定的球形簇。这些纳米粒子兼具结构支架与成骨刺激剂双重功能,能够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,相较于传统球体,纳米生物杂交球体展现出更高的细胞存活率和更均匀的成骨分化效果。在小鼠颅骨(头骨)缺损模型中,植入的纳米生物杂交球体六周内再生了36%的缺损骨区域,骨再生效果比单纯干细胞球体高出约1.3倍。尽管该研究目前仍处于动物临床前阶段,但研究人员预计,经过大型动物模型验证和临床研究后,该技术平台有望进一步发展为患者特异性骨移植物。

金基英博士评论道:"此技术应用范围可超越骨组织再生,拓展至软骨、皮肤等多种组织的修复领域。"KRICT院长李英国博士补充表示:"我们期望这项基于干细胞的再生技术能有效改善老龄化社会中骨折患者的治疗效果。"

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