脊髓损伤后，神经细胞难以自行再生。如今，瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种由干细胞和磁电纳米颗粒组成的“细胞机器人”，通过磁场控制，该机器人不仅能像导航系统一样被磁场精准引导至损伤部位，还能在体内将磁信号转化为电刺激，加速神经修复，促进脊髓再生。相关成果发表于新一期《自然·材料》杂志。
目前，利用干细胞修复脊髓损伤已成为再生医学的重要方向。但现有方案通常需要植入电极，对移植细胞进行电刺激，以促进其分化为神经细胞。这种方法不仅需要额外植入器件，移植细胞的存活和整合效果并不理想。
为解决这一问题，研究团队将神经前体细胞与特殊设计的磁电纳米颗粒结合，制造出被称为“NPCbot”的生物混合微型机器人。神经前体细胞来源于诱导多能干细胞（iPS细胞），iPS细胞由普通体细胞重新编程获得，能发育成多种神经系统细胞。
这些纳米颗粒采用双层结构设计，内层负责感知磁场，外层则将磁场变化转化为电信号。当两者结合后，NPCbot便拥有了“遥控开关”，只需在体外施加磁场，就能远程刺激细胞分化，而无需在脊髓中植入电极或导线。
团队在面积仅1平方厘米的“芯片实验室”中完成了NPCbot组装。他们先在芯片中央设置一个储存区，将细胞固定其中，然后注入纳米颗粒，等待两者结合。仅需30分钟，每个直径约6微米的NPCbot便可制备完成。实验中，首先将NPCbot注射到脊髓受损的斑马鱼幼体体内，并施加电磁场刺激。结果显示，仅3天后，这些斑马鱼的游泳能力和探索行为已接近正常水平。
随后，团队又在脊髓被完全切断的小鼠身上进行了测试。28天后，小鼠受损部位的神经细胞重新建立连接，步态、步幅、身体协调性以及探索行为均明显改善。这一发现尤为重要，因为与斑马鱼不同，小鼠脊髓通常不具备自然再生能力。当神经前体细胞完成分化后，这些“细胞机器人”会逐渐融入组织。动物实验中，团队未观察到明显副作用或免疫排斥反应。
为实现规模化制备，团队正在采用多个芯片实验系统并行运行。尽管距离临床应用仍有较长距离，但这种可量产和远程操控的“细胞机器人”未来还可能拓展至心血管疾病、肿瘤治疗、伤口愈合等再生医学领域，为精准治疗提供新的技术路径。
总编辑圈点
这项成果解决了干细胞疗法中“存活难、整合差”的核心痛点。从斑马鱼到哺乳动物小鼠的功能恢复，证明了其跨物种的有效性，极具应用潜力。然而，在迈向临床前必须保持审慎。首先是长期生物安全性，磁电纳米颗粒在人体内的最终代谢路径与潜在遗传毒性需严格评估；再就是伦理与监管挑战，这种“遥控式”生命系统的精准度与边界如何界定？科研人员已表示下一步会重点开展大动物模型的长周期毒理实验，但建议还应建立起严格的物理场控制标准，防止磁场误触引发不可控的细胞增殖风险。
脊髓损伤后，神经细胞难以自行再生。如今，瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种由干细胞和磁电纳米颗粒组成的“细胞机器人”，通过磁场控制，该机器人不仅能像导航系统一样被磁场精准引导至损伤部位，还能在体内将磁信号转化为电刺激，加速神经修复，促进脊髓再生。相关成果发表于新一期《自然·材料》杂志。
目前，利用干细胞修复脊髓损伤已成为再生医学的重要方向。但现有方案通常需要植入电极，对移植细胞进行电刺激，以促进其分化为神经细胞。这种方法不仅需要额外植入器件，移植细胞的存活和整合效果并不理想。
为解决这一问题，研究团队将神经前体细胞与特殊设计的磁电纳米颗粒结合，制造出被称为“NPCbot”的生物混合微型机器人。神经前体细胞来源于诱导多能干细胞（iPS细胞），iPS细胞由普通体细胞重新编程获得，能发育成多种神经系统细胞。
这些纳米颗粒采用双层结构设计，内层负责感知磁场，外层则将磁场变化转化为电信号。当两者结合后，NPCbot便拥有了“遥控开关”，只需在体外施加磁场，就能远程刺激细胞分化，而无需在脊髓中植入电极或导线。
团队在面积仅1平方厘米的“芯片实验室”中完成了NPCbot组装。他们先在芯片中央设置一个储存区，将细胞固定其中，然后注入纳米颗粒，等待两者结合。仅需30分钟，每个直径约6微米的NPCbot便可制备完成。实验中，首先将NPCbot注射到脊髓受损的斑马鱼幼体体内，并施加电磁场刺激。结果显示，仅3天后，这些斑马鱼的游泳能力和探索行为已接近正常水平。
随后，团队又在脊髓被完全切断的小鼠身上进行了测试。28天后，小鼠受损部位的神经细胞重新建立连接，步态、步幅、身体协调性以及探索行为均明显改善。这一发现尤为重要，因为与斑马鱼不同，小鼠脊髓通常不具备自然再生能力。当神经前体细胞完成分化后，这些“细胞机器人”会逐渐融入组织。动物实验中，团队未观察到明显副作用或免疫排斥反应。
为实现规模化制备，团队正在采用多个芯片实验系统并行运行。尽管距离临床应用仍有较长距离，但这种可量产和远程操控的“细胞机器人”未来还可能拓展至心血管疾病、肿瘤治疗、伤口愈合等再生医学领域，为精准治疗提供新的技术路径。
总编辑圈点
这项成果解决了干细胞疗法中“存活难、整合差”的核心痛点。从斑马鱼到哺乳动物小鼠的功能恢复，证明了其跨物种的有效性，极具应用潜力。然而，在迈向临床前必须保持审慎。首先是长期生物安全性，磁电纳米颗粒在人体内的最终代谢路径与潜在遗传毒性需严格评估；再就是伦理与监管挑战，这种“遥控式”生命系统的精准度与边界如何界定？科研人员已表示下一步会重点开展大动物模型的长周期毒理实验，但建议还应建立起严格的物理场控制标准，防止磁场误触引发不可控的细胞增殖风险。
患者只需吸入特制的“氙气”，3.5秒后一幅人体肺部磁共振3D影像就呈现出来。影像中，气体可抵达肺部的位置清晰可见，患者的肺部微结构、气体交换功能情况等一目了然。日前，中国科学院精密测量科学 记者从近日举办的新疆筹建融合算力中心研讨会上获悉，新疆将构建具备国家级算力水平的涵盖超算、智算的融合算力中心。到2024年底，建成超算算力（FP64）不低于200P Flops、智算算力（FP16）不低于400P F 记者从中国航天科技集团获悉，3月21日13时27分，长征二号丁运载火箭/远征三号上面级在酒泉卫星发射中心起飞，随后将云海二号02组卫星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。云海二号02组卫星由中国航 瑞士洛桑联邦理工学院工程学院研究团队制造了一种用于内存的新型纳米流体设备，这使他们第一次能连接两个“人工突触”。该设备为受大脑启发的液体硬件设计铺平了道路。这项研究发表在最新一期 3月22日消息，xiaomi集团的卢伟冰在微博上表示，xiaomiCivi 4 Pro有可能是2024年最轻薄的电话。这款电话的厚度仅为7.45mm，重量为179.3g。尽管拥有超轻薄的机身，但Civi 4 Pro仍搭载了一块容量为4700mAh 3月22日，中国互联网络信息中心（CNNIC）发布第53次《中国互联网络发展状况统计报告》（以下简称《报告》）。《报告》显示，截至2023年12月，我国网民规模达10.92亿人，较2022年12月新增网民2480万人，互联网 。本文链接：干细胞和磁电纳米颗粒混合——“细胞机器人”能促进受损脊髓再生http://www.sushuapos.com/show-2-16414-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 我国牵头提出的两项国际标准提案获批立项