聂广军、刘昌胜院士团队揭示：新型生物材料如何改变干细胞培养？
聂广军、刘昌胜院士团队揭示：新型生物材料如何改变干细胞培养？
近日，国家纳米科学中心聂广军研究员团队联合华东理工大学刘昌胜院士团队在《生命医学》（Life Medicine）期刊发表重要综述文章，揭示了功能性生物材料在干细胞培养中的创新应用，为再生医学领域带来新的突破。
研究团队发现，通过精心设计的生物材料，可以显著改善干细胞的培养效果。这些生物材料具有可调节的生物化学和生物物理特性，如硬度、粘弹性、微孔结构和拓扑结构等，能够精确控制干细胞的植入、存活、迁移和分化过程，从而提升组织再生效果。
特别值得一提的是，研究团队还创新性地将纳米工程技术应用于生物材料设计。通过固化和纳米化可溶性调节分子和离子，这些纳米粒子能够被干细胞有效吸收。一旦进入细胞溶酶体，纳米粒子就会在受控的“分子或离子风暴”中释放其内容物，精准调节细胞内的生物化学微环境，引导干细胞向预期方向分化。
这一突破性进展为干细胞治疗的临床应用开辟了新途径。据统计，目前全球已有116项干细胞治疗临床试验获批或完成，涉及帕金森病、糖尿病、心脏病等多种重大疾病。研究人员预测，某些干细胞疗法有望在未来5-10年内成为常规医疗手段。
以帕金森病为例，瑞典研究团队已成功将由胚胎干细胞分化而来的多巴胺神经元移植到患者大脑中，高剂量细胞移植患者在两年内表现出部分功能改善。在糖尿病领域，研究人员通过移植胰岛细胞，帮助部分患者摆脱了每日注射胰岛素的困扰。
聂广军研究员表示，功能性生物材料不仅能够作为细胞或生物活性因子的结构支持或递送载体，还可以作为血管生成、神经发生和炎症反应的多功能调节因子，最大限度地提高基于干细胞的再生治疗效果。
这一跨学科研究融合了干细胞生物学、材料科学和纳米技术的最新进展，为未来医学发展指明了新方向。随着技术的不断成熟，基于功能性生物材料的干细胞治疗有望为更多疑难杂症提供革命性的治疗方案。