來自加拿大麥克馬斯特大學的研究團隊最近發佈了一項突破性的研究,開發出一種快速且成本低廉的方法,能在短短五小時內製造出機械強度良好的細胞片。這一進步與現有的無支架技術相比,時間上縮短了近兩周。這項研究由生物醫學工程的共同主任 P. Ravi Selvaganapathy 教授主導,並已在英國皇家化學學會的期刊上發佈。
該團隊發現,當細胞在聚二甲基矽氧烷(PDMS)材質的容器中培養時,細胞不會粘附於容器表面,而是會相互結合,形成一個連貫的薄片結構。生物醫學工程博士候選人 Maedeh Khodamoradi 表示,這一結構非常適合用於傷口敷料或燒傷治療,因為這些細胞片可以使用患者自身的幹細胞製作,大大降低了排斥反應的風險。
這種方法還避免了來自動物的支架和合成基質,因為這些材料可能引發免疫反應。Selvaganapathy 指出,「我們可以在五小時內製造出大約五厘米的機械強度良好的細胞片,其他方法則需要幾周的時間。」功能測試表明,這些細胞保持活躍且健康。
這項研究的關鍵在於發現了使細胞形成薄片的關鍵條件。這種矽膠材料本身是生物惰性的,且無細胞毒性,這些特性對未來的臨床應用至關重要。
隨著全球人口老化,對組織再生的需求日益上升,麥克馬斯特大學的技術有潛力加速皮膚替代物、心臟補片、腎組織及其他層狀結構的生產。該團隊已與漢密爾頓健康科學的燒傷外科醫生 Marc G. Jeschke 合作,為即將進行的人類臨床試驗做準備。
Selvaganapathy 說:「這是一種非常有效的方法,可以將幹細胞精確地送到所需的位置,想像一下它就像一個活的繃帶……使用這些細胞片的外科醫生對其強度和易處理性非常滿意。」
除了醫療領域,這一流程還可能改變人造肉行業。將肌肉和脂肪細胞層疊在一起,可以重現真肉的紋理和大理石花紋,這一直是該行業的一大挑戰。Selvaganapathy 表示,「任何層狀的組織都可以從這項研究中受益。」在 C20/20 實驗室,Heather Sheardown 領導的研究團隊已經開始探索在視網膜、心臟和腎組織中的應用。
Khodamoradi 認為這一發現非常有趣,但其影響可能遠不止於此。Selvaganapathy 解釋說:「我們的目標是民主化大規模細胞片的生產……我們看到再生醫學的應用有著更廣泛的機會。」




