贵州省细胞工程重点实验室“新材料+干细胞”亚专业方向简介
我院细胞工程重点实验室于2011年获教育部批准在临床医学下自主设置交叉学科硕士授权点——“再生医学”专业,已辛勤耕耘十余年。再生医学的核心要素包括干细胞与生物材料。近年来,实验室在干细胞治疗临床疾病基础及应用研究的同时,也将“新材料+干细胞”作为一个重要亚专业方向,积极探索具有优越组织相容性的新型材料的研发。
此亚专业方向下,刘燕飞副研究员团队专注于氨基酸为原材料的功能性短肽水凝胶的设计与应用开发研究。近期,该团队开发了一种发夹结构的自组装短肽,能够有效实现大鼠肝脏创口(4毫米直径,深6毫米)及股动脉穿刺伤的迅速止血。同时,该水凝胶无色透明,不影响手术操作,具良好组织相容性,且其降解产物为氨基酸,无需后续处理,使用简便,可用于术中微小血管的止血及大血管吻合后的渗血控制。在和干细胞的联合使用中,团队发现该类水凝胶还可模拟细胞外基质,促进人羊膜间充质干细胞的存活和增殖,增强VEGF、TGFβ和EGF等生长因子的分泌和表达,改善糖尿病创面微环境,促进抗炎转变,加速创面修复与血管新生。
此外,该团队还围绕抗菌和抗肿瘤功能,设计了一种自组装短肽凝胶。细胞实验表明,该凝胶能够选择性靶向肿瘤细胞而不影响正常细胞,触发肿瘤细胞活性氧生成和内质网应激,从而促进肿瘤细胞凋亡。该凝胶因不含任何药物成分,团队也在积极探索其作为抗肿瘤药物的原位缓释平台,或作为肿瘤术后的填充物的应用价值。
王诺鑫博士团队重点针对动脉粥样硬化和糖尿病等疾病引起的血管狭窄、闭塞问题,围绕“干细胞+小口径人工血管”进行开发研究。为了解决小口径人工血管在制备材料、制备方案、抗内膜增生和血栓形成等技术挑战,王博士及其团队借助“绕轴卷曲快速成型技术”、“细胞图案化技术”、“细胞旋转种植技术”和“静电纺丝技术”等再生医学的先进技术,结合干细胞和可降解聚合物材料,开发了多种小口径人工血管,并在动物实验中取得了较好的效果。相关研究成果已在多种国际知名学术期刊上发表,包括Macromol Biosci、Polymers、Nanoscale Adv和Front Bioeng Biotech等。
上述“新材料+干细胞”的研究扎根临床问题,依托干细胞的分化、修复潜能,在新材料的联合上积极探索。未来,我们将持续围绕具较好的临床应用前景的新材料,结合再生医学领域的前沿技术,优化生物材料的性能与生物相容性,以实现更高效的创伤治疗和血管重建,推动研究成果的临床转化,为我院科技创新高质量发展助力。
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贵州省细胞工程重点实验室