德國科學家實現(xiàn)了在三維結構中培養(yǎng)細胞

德國科學家實現(xiàn)了在三維結構中培養(yǎng)細胞

據(jù)德國卡斯魯爾技術學院（KIT）網報導，其下屬功能納米結構研究中心以三維結構培養(yǎng)目標細胞獲得成功。有意思的是，科研人員在支架上給目標細胞提供了微米細小的“把手”，以便細胞粘附，而細胞只能粘附于這些“把手”，在支架的其余部位則不行。如此德國科學家首次實現(xiàn)了在三維結構中對細胞附著與細胞形態(tài)的精確把控，Mastmeyer教授帶領的科研團隊也因此在生物材料工程領域里向前邁進了一大步。

迄今為止，在立體環(huán)境中培養(yǎng)細胞的嘗試已有不少，其支架建造大多采用瓊脂糖、膠原纖維或是基底膜。它們模擬三維現(xiàn)狀的靈活性，以便進行比利用“二維培養(yǎng)皿”更貼近現(xiàn)實的試驗。但是所有這些方法有一個共同點，即它們的組合是非均一的，孔徑大小具有偶然性，因而在結構與生化方面性能欠佳。

Mastmeyer教授科研團隊的目標是，為細胞的培養(yǎng)，研發(fā)有明確定義的三維生長基板。細胞在其中不是偶然、而是僅在一定的位置附著，如此可以利用其對外部幾何形狀環(huán)境的依賴，對細胞形態(tài)、細胞體積、細胞內力量發(fā)展或是細胞分化等參數(shù)做系統(tǒng)規(guī)定。這個成果為今后有目的地培養(yǎng)生物組織——如再生醫(yī)學所需要的那樣——而較大規(guī)模地制造三維培養(yǎng)環(huán)境非常有用。

此目標的最終實現(xiàn)是借助了一個特殊的聚合物支架，支架本身由帶有小方形“手柄”的抗蛋白聚合物組成，“手柄”采用一種蛋白質連接材料。建造此支架依靠的是Mastmeyer等教授研發(fā)的“激光直接寫入法”。通過這項基礎研究，KIT研究人員首次制造出合適的材料，可在三維狀態(tài)下控制并操縱單個細胞的生長。