新型3D细胞培养带来瘫痪新疗法

　　近期，澳大利亚格里菲斯大学的研究人员，开辟了一条新途径，可促进修复瘫痪脊髓的治疗方法。延伸阅读：PNAS：新型神经细胞培养基克服传统障碍。

　　这项研究发表在十月十四日的Nature子刊《Scientific Reports》，提出了一种新的3D细胞培养技术，在三维空间培养细胞，而没有基质或支架的传统限制。

　　通过使用浮动的液体弹珠，细胞可以自由地接触，并形成自然结构，就像它们通常在人体内那样。格里菲斯大学药物研发研究所的James St John博士指出：“让细胞以这种3D方式生长，可大大提高它们的生长和功能，对于脊髓移植修复特别有用，在脊髓移植修复中，细胞被移植到损伤部位。”

　　该技术是通过将神经生物学与微流控工程技术合并而研制出来的。主要研究人员包括，博士生Raja Vadivelu和Nam-Trung Nguyen教授（昆士兰微-纳米技术中心）、Jenny Ekberg博士（昆士兰科技大学）和西班牙的科学家。

　　St John博士说：“在澳大利亚，有超过12000人患有脊髓瘫痪，每天至少有一个新的病例发生。尽管康复医学已降低了这种疾病的死亡率，但是，患者目前的疗效是永久性瘫痪，每年总费用为20亿美元。鉴于脊髓损伤势不可挡的影响，迫切需要新的治疗干预措施，用于药物发现和细胞治疗。”

　　用来自嗅觉系统的专门细胞类型进行移植，是脊髓修复的一种很有前途的方法。Vadivelu说：“最近，在一项国外研究中，研究人员部分地再生了完全切断的人类脊髓，从而证明这种疗法可以起作用。现在需要的是，使这种移植疗法更有效，更适合于不同脊髓损伤的患者。”

　　这种新的方法，可使移植细胞存活，并能够更好地整合到受伤部位。反过来，这将有助于脊髓更有效地再生。

　　St John博士说：“液体弹珠是3D培养细胞的一种非常简单的方法。含有细胞的一个液滴被放置在一层聚四氟乙烯粉末上，以形成一种液体弹珠，然后将其浮在细胞培养基上。在液体弹珠及其浮于其上的细胞培养基之间，有一个空气界面，因此，液体弹珠很容易旋转。这使得液体弹珠中的细胞可以自由地接触，形成天然结构，而不受其他3D培养方法的限制。”

　　漂浮的液体弹珠已经为人所知差不多200年的时间。1830年，英国探险家Alexander Burnes旅行到现在的巴基斯坦时，他观察到印度河与海交汇到了一起。他指出：“有装满水的圆球体浮在海水上，是在淡水与沙滩上的沙子分离时形成的。”

　　St John博士说：“Burnes可能没想到，这种现象可以用来帮助开发一种脊髓修复治疗方法，但是，将格里菲斯大学的神经生物学与工程学相结合，他们最终发现‘圆球体’的一个令人难以置信的用法。”

　　浮动的液体弹珠技术还可以用来在三维空间中培养许多其他类型的细胞，并有可能为几个生物领域带来戏剧性的进展。