顯微鏡圖片顯示，在體內(nèi)注射三天之后，從一個(gè)三維支架上可搜集到許多免疫系統(tǒng)的樹(shù)突狀細(xì)胞。這種三維支架能有效地聚集并激活樹(shù)突狀細(xì)胞，引發(fā)對(duì)抗癌細(xì)胞等特異性細(xì)胞的免疫反應(yīng)。
掃描電鏡圖片顯示，介孔二氧化硅棒能自動(dòng)組裝成三維支架。這種三維支架具有大量的孔隙，可以容納數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的免疫細(xì)胞。
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，癌癥之所以致命的原因之一，是癌細(xì)胞能避開(kāi)人體免疫系統(tǒng)的攻擊，腫瘤也因此得以肆意生長(zhǎng)和擴(kuò)散�？茖W(xué)家嘗試?yán)妹庖忒煼�，誘導(dǎo)免疫系統(tǒng)對(duì)癌細(xì)胞發(fā)起進(jìn)攻并建立持續(xù)的免疫抵抗機(jī)制�，F(xiàn)在，哈佛大學(xué)維斯生物工程研究所(Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)和哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的研究者向我們展示了一種新的方法。這是一種非手術(shù)注射的可編程生物材料，能夠在人體內(nèi)自發(fā)地組裝成三維結(jié)構(gòu)，對(duì)抗甚至幫助預(yù)防癌癥和類似艾滋病的傳染病。他們的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在近期的《自然-生物技術(shù)》(Nature Biotechnology)上。
研究作者、維斯研究所核心成員、哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院生物工程教授大衛(wèi)?穆尼(David Mooney)博士說(shuō)：“我們能利用微創(chuàng)方法將三維結(jié)構(gòu)送入體內(nèi)，聚集并激活免疫細(xì)胞，對(duì)體內(nèi)的有害細(xì)胞進(jìn)行鎖定和攻擊。”
這種可生物降解的棒狀結(jié)構(gòu)由介孔二氧化硅棒(MSRs)制成，能攜帶生物和化學(xué)藥物，通過(guò)皮下針刺進(jìn)入體內(nèi)。在接種的部位，這些材料能自動(dòng)組裝，形成一個(gè)三維支架。介孔氧化硅棒的孔隙足夠聚集并充滿大量的樹(shù)突狀細(xì)胞。在哺乳動(dòng)物體內(nèi)，樹(shù)突狀細(xì)胞是重要的免疫細(xì)胞，能夠施加抗原物質(zhì)在免疫系統(tǒng)中的其他細(xì)胞上。換句話說(shuō)，它們是體內(nèi)的“監(jiān)督”細(xì)胞，能在監(jiān)測(cè)到有害情況時(shí)，刺激并控制免疫反應(yīng)。
共同主要作者、韓國(guó)成均館大學(xué)化學(xué)工程教授、前維斯研究所博士后研究人員Jaeyun Kim博士說(shuō)：“納米級(jí)的介孔二氧化硅粒子已經(jīng)應(yīng)用于從內(nèi)部操縱細(xì)胞個(gè)體，但這是第一次采用較大的微米級(jí)顆粒，在體內(nèi)形成可以聚集上千萬(wàn)免疫細(xì)胞的三維支架�！�
介孔二氧化硅棒是在實(shí)驗(yàn)室中合成，內(nèi)部具有許多小孔，稱為納米孔(nanopores)。納米孔內(nèi)可以填充特異性細(xì)胞因子、寡核苷酸、大蛋白抗原或其他各種藥物，在治療大范圍感染時(shí)可以采用大量的可能組合。
“盡管目前我們的焦點(diǎn)是開(kāi)發(fā)癌癥疫苗，但未來(lái)我們或許能操縱某種類型的樹(shù)突狀細(xì)胞，或其他類型的免疫細(xì)胞，通過(guò)從介孔二氧化硅棒釋放的細(xì)胞因子，使它們聚集在三維支架中，”共同主要作者、哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院生物工程博士生Aileen Li說(shuō)，“通過(guò)調(diào)整介孔二氧化硅棒表面的性質(zhì)，及其內(nèi)部孔隙的大小，就可以控制各種蛋白和藥物的介入和釋放。我們可以操縱免疫系統(tǒng)對(duì)多種疾病進(jìn)行治療�！�
一旦三維支架聚集了體內(nèi)的樹(shù)突狀細(xì)胞，介孔二氧化硅棒內(nèi)的藥物就會(huì)釋放，從而觸發(fā)樹(shù)突狀細(xì)胞的“監(jiān)控”機(jī)制，引起免疫反應(yīng)。激活的樹(shù)突狀細(xì)胞會(huì)離開(kāi)三維支架，前往淋巴結(jié)，在那里“拉響警報(bào)”，指導(dǎo)免疫系統(tǒng)對(duì)癌細(xì)胞等特異性細(xì)胞進(jìn)行攻擊。在注射的部位，介孔二氧化硅棒會(huì)生物降解，并在幾個(gè)月內(nèi)自然溶解。
目前，研究者只在老鼠身上試驗(yàn)了三維支架，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)效果十分明顯。一個(gè)實(shí)驗(yàn)顯示，可注射三維支架在老鼠體內(nèi)聚集了數(shù)百萬(wàn)的樹(shù)突狀細(xì)胞，之后這些細(xì)胞分散到淋巴結(jié)中，引發(fā)了有效的免疫反應(yīng)。
這種疫苗可以很容易、快速地生產(chǎn)出來(lái)，因此在面對(duì)新型傳染病的時(shí)候，能夠非常快速且廣泛地得到應(yīng)用。大衛(wèi)?穆尼說(shuō)：“我們預(yù)計(jì)，三維疫苗可以廣泛應(yīng)用于許多情況下，它們的可注射特性也使其很容易在診所內(nèi)外進(jìn)行操作。”
由于這些疫苗的原理是觸發(fā)體內(nèi)的免疫反應(yīng)，因此這一方法還能發(fā)揮預(yù)防的作用，在感染之前就在體內(nèi)建立起免疫抵抗機(jī)制。
“可注射免疫療法是利用可編程生物材料作為有效的傳送工具，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的治療和預(yù)防方案，這一方法能夠?qū)乖S多致命的感染，包括眾所周知的全球殺手艾滋病和埃博拉，以及癌癥�！本S斯研究所創(chuàng)始主任、哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授Donald Ingber博士說(shuō)，“這些三維疫苗提供了一種微創(chuàng)傳送的方式，針對(duì)那些能夠避開(kāi)免疫檢測(cè)的疾病，實(shí)現(xiàn)了有效模擬體內(nèi)免疫反應(yīng)的治療方法�！�
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/446831.html
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