细胞柔软度预测角膜移植成功
干细胞移植是修复角膜损伤后视力的一种很有前途的方法,但组织移植必须含有较高比例的干细胞才能获得临床成功。10月18日发表的一项研究生物物理学杂志揭示角膜细胞的柔软性表明它们具有干燥活性的潜力,包括自常数和变成不同类型的成熟细胞的能力。这种生物力学标记物可用作快速且经济高效的方法,以富集角膜移植组织中的干燥细胞。
“以前的研究表明,突然的阈值百分比干细胞成功的角膜自体疗法是必需的,因为成功的角膜自体疗法是必需的,“Georgia Tech的生物工业研究生汤姆···伯尼罗纳(Biojining)的研究生说。”基于细胞僵硬和现有生物标志物的未来分类技术可以实现富集的恒星干细胞,从而促进天然低峰值干细胞百分比的患者的临床成功。“
每年,超过一百万美国人受到角膜损伤或疾病引起的严重减少的视力。视觉损失和失明的一个主要原因是对腹峰干细胞的损害。最近,在欧洲批准肢体干细胞移植以治疗角膜损伤。研究表明,移植的临床成功取决于组织移植物中止血细胞的数量和百分比。然而,用于富集移植物中的基于目前的基于抗体的方法是昂贵且耗时的。
为了解决这个问题,格鲁罗德诺和高级学习作者Todd Sulchek,佐治亚科技机械工程副教授,旨在鉴定可用作较快,更便宜的替代干细胞的生物力学性能。他们首先分类了不同类型的人类角膜细胞基于分子标记,然后使用原子力显微镜。这种高度敏感的生物物理技术使用微小的探针 - 例如珠子或尖端 - 接触并施加各种电池的各种力。结果表明,斜峰干细胞比更多更柔软,或更容易可压缩成熟细胞。
额外的分析显示,干细胞也较小,核 - 细胞质比较高,并且比成熟细胞更低的粘性。此外,多种生物物理标记的组合,例如刚度和尺寸,与当前使用的分子标记物在分类类似干燥的活性时具有良好的。“基于它们的机械性能对细胞进行分类细胞的微流体装置可以提供经常方法的成本和劳动优势,并且可以提供足够的富集以作为替代或额外的基于抗体技术的方法,”Sulchek说。
在微流体装置中,含有细胞的流体样品通过小通道泵送,其包含可以基于尺寸或可变形地对细胞对细胞进行分类的微小过滤器或结构。与原子力显微镜不同,微流体是一种高通量筛选技术,但需要额外的工作来评估这种基于生物物理的分类的效率,用于干细胞富集。在未来的研究中,Sulchek和他的团队计划测试这种方法并考虑到临床应用的技术。原则上,类似的方法可以改善其他类型的干细胞移植的结果。
“生物物理标记对改善对许多视力障碍患者的角膜移植成功具有很大的希望,”Sulchek说。“与最近在生物物理学的分拣细胞的最新进展组合中,生物力学茎秆标志物我们鉴定了迅速产生高度富集的干细胞种群的可能迅速产生角膜移植,这可能会一天能够转化为这些患者的更好的结果。”
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