清華研發(fā)有生命的類神經(jīng)纖維！成功恢復(fù)癱瘓鼠運(yùn)動(dòng)功能
向脊髓全斷的實(shí)驗(yàn)鼠體內(nèi)植入一種類神經(jīng)纖維，一段時(shí)間后，下肢癱瘓的實(shí)驗(yàn)鼠恢復(fù)了運(yùn)動(dòng)功能。近日，清華大學(xué)材料學(xué)院研究員王秀梅團(tuán)隊(duì)基于生物3D打印技術(shù)成功研發(fā)了一種有生命的類神經(jīng)纖維，在實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)了優(yōu)越的神經(jīng)再生能力，為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的脊髓損傷修復(fù)、組織再生修復(fù)等提供了新的治療視角。
因外傷、疾病導(dǎo)致的脊髓損傷，通常會(huì)造成下肢癱瘓等永久性神經(jīng)功能障礙，目前在醫(yī)學(xué)界尚缺乏理想的治療方法。“研究發(fā)現(xiàn)，生物3D打印技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用于體外疾病模型構(gòu)建與藥物篩選中，在構(gòu)建仿生類組織上有很大的開發(fā)潛力。”王秀梅介紹，基于該技術(shù)，團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種有生命的類神經(jīng)纖維，由類似于天然細(xì)胞外基質(zhì)的水凝膠包裹著高密度的神經(jīng)干細(xì)胞組成，纖維定向排列組成纖維組織，能精準(zhǔn)適配脊髓損傷區(qū)域大小，可作為移植物進(jìn)行修復(fù)治療。
“這種類神經(jīng)纖維不僅具有生命力，還有顯著的修復(fù)能力。”王秀梅說(shuō)，研究表明，生物水凝膠為神經(jīng)干細(xì)胞提供了一個(gè)良好的生長(zhǎng)微環(huán)境，保障了神經(jīng)干細(xì)胞的高存活率，在體外、體內(nèi)均可分化為功能性神經(jīng)元。同時(shí)，類神經(jīng)纖維植入體內(nèi)后，可以促進(jìn)神經(jīng)形成突觸，重塑神經(jīng)回路，修復(fù)截?cái)嗟募顾瑁謴?fù)運(yùn)動(dòng)功能。
該技術(shù)在實(shí)驗(yàn)鼠身上成功應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)視頻中，脊髓全斷的實(shí)驗(yàn)鼠在鐵網(wǎng)上僅靠前肢艱難爬行，后肢向下耷拉著，無(wú)力攀爬。實(shí)驗(yàn)人員向其體內(nèi)植入類神經(jīng)纖維一段時(shí)間后，實(shí)驗(yàn)鼠后肢先是可以自主向上抬起，最終可以支撐身體，向上爬行。
“研究利用3D生物打印構(gòu)建的類神經(jīng)纖維展現(xiàn)出了優(yōu)越的神經(jīng)再生能力。”王秀梅表示，3D生物打印技術(shù)的可定制性，也為個(gè)性化修復(fù)脊髓損傷提供了新的治療方案。該成果日前已在線發(fā)表在生物材料領(lǐng)域期刊《生物活性材料》上。
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