Ny nanoteknologi kan hjælpe med stamcelletransplantationsforskning

Nanoteknologi udviklet ved Rutgers University-New Brunswick kunne sætte skub i forskningen i stamcelletransplantation, som kan hjælpe mennesker med Alzheimers sygdom, Parkinsons sygdom, andre neurodegenerative sygdomme og skader i centralnervesystemet.

Den nanoteknologiske platform, som bruger specielle små stænger til sansning, giver forskere mulighed for at bekræfte identiteten af ​​menneskelige stamcelleskæbner og deres biomarkører, eller biologiske molekyler, uden at ødelægge dem, ifølge en undersøgelse i tidsskriftet ACS Nano . Det har været et stort problem under præklinisk forskning i stamceller, fordi det begrænser yderligere analyser og biomedicinske anvendelser.

"En af de største forhindringer i de nuværende cellebaserede terapier er den destruktive karakter af standardcellekarakteriseringstrinnet. Med vores teknologi, vi kan følsomt og præcist karakterisere cellerne uden at kompromittere deres levedygtighed, " sagde seniorforfatter KiBum Lee, en professor ved Institut for Kemi og Kemisk Biologi på Institut for Kunst og Videnskab.

Stamceller kan udvikle sig til mange forskellige typer celler, herunder neuroner, der overfører information i hjernen. Voksne menneske-inducerede pluripotente stamceller, som ligner embryonale stamceller, kan bruges til at udvikle lægemidler og modellere sygdomme, ifølge National Institutes of Health. Forskere håber at kunne bruge dem i transplantationsmedicin.

Mens stamceller rummer et stort potentiale til behandling af neurodegenerative sygdomme og skader i centralnervesystemet, at kontrollere og karakterisere deres skæbne er kritiske spørgsmål, der skal løses, før deres potentielle brug som behandlinger kan realiseres fuldt ud. Nuværende metoder til karakterisering af stamcellebiomarkører ødelægger cellulære aktiviteter og funktioner, hvilket gør det vanskeligt at udføre mere definitiv forskning, der kan føre til biomedicinske anvendelser.

Ved hjælp af deres nanoteknologiplatform, forskerne fulgte med succes generation af neuroner fra menneskelige stamceller ved at karakterisere næste generations biomarkører kaldet exosomer-små partikler frigivet af celler, der spiller en afgørende rolle i celle-til-celle kommunikation. Forskerne vil yderligere undersøge deres teknologis alsidighed i andre applikationer, såsom at detektere neuroner i kliniske omgivelser.