人工水凝胶溶液解决问题 在EPFL生物工程研究所的Matthias Lütolf实验室已经开发出了一种合成的水凝胶,避开了自然衍生的凝胶的传统局限性。正在申请专利的凝胶是由水和聚乙二醇——在今天以各种形式,从面霜到牙膏工业都广泛应用的一种物质,在这种情况下用于生物工程。 该研究的第一作者Nikolce Gjorevski和他的同事用人工水凝胶将肠道干细胞培养成微型的肠。功能性水凝胶不仅是一个目标和本身,也是一种识别影响干细胞扩增和形成类器官能力的因素的手段。通过仔细调整水凝胶的特性,他们发现类器官形成过程的不同阶段需要不同的力学环境和生物成分。 其中这样一个因子叫做纤连蛋白,它有助于干细胞附着在水凝胶上。Lütolf的实验室发现这种附着对于类器官的生长是非常重要的。因为它引发了干细胞的整个一系列的信号,告诉它们生长和建立肠状的结构。研究人员还发现了机械性能的重要作用,比如凝胶的物理刚度在调节肠干细胞行为上的作用,揭示了细胞如何能够感受、经历和对物理刺激做出反应。这种了解是非常有价值的,干细胞的生化信号的影响很好理解,物理因素的影响更加神秘。 由于这种水凝胶是人工制造的,所以很容易控制其化学成分和关键性能,并确保每一批次的一致性。因为它是人工的,所以它不携带任何感染或触发免疫反应的风险。因此,它提供了将类器官从基础研究推广到未来的药物筛选和临床应用的手段。 Lütolf的实验室正在研究其他类型的干细胞,以拓展水凝胶应用到其它组织的能力。 |