기술을 사용하여 단일 배아줄기세포(ESC)에서 배아체(EB)를 개발할 수 있다면 어떨까요? 이는 전통적인 재생 기술이 조정된 어셈블리를 만드는 데 필요하기 때문에 외부 지지 매트릭스가 필요하지 않은 재생 약물 및 기타 치료법의 개발로 이어질 수 있습니다.
이 모든 것은 셀룰러 자기 레고로 가능합니다. Laboratoire Matiere et Systemes Complexes(CNRS/Universite Paris Diderot)의 연구원들이 개발한 기술은 자성 나노입자와 자화된 소형 자석의 도움으로 세포를 결합할 수 있습니다. 이를 구별하기 위해 동반 매트릭스가 필요하지 않습니다. 이 기술의 가장 좋은 점은 어떤 조직이라도 성장시키고 마음대로 변형시킬 수 있다는 것입니다.
연구에 대한 자세한 통찰력은 네이처커뮤니케이션즈. 소형화된 자석이 탑재된 이 도구는 재생의학 분야뿐만 아니라 생물물리학 연구에서도 탁월한 기술로 활용될 수 있습니다.
나노기술에 대한 수요가 진단 및 재생치료에 전례 없는 솔루션을 제공하기 위해 지속적으로 증가함에 따라 우리는 의학 및 생명과학의 모든 분야에서 그 필요성을 느끼고 있습니다. 따라서, 이 발견은 외부 지지 매트릭스가 없는 재생 조직이나 치료법의 개발을 위한 또 다른 이정표입니다.
그러나 과학자들이 조직을 형성하기 위해 응집력 있고 조직화된 세포 집합체를 개발하기 위해 매트릭스를 사용하는 것은 실현 가능하지 않습니다. 이는 특히 두껍거나 큰 기관이나 조직의 합성 작업을 해야 할 때 큰 도전입니다. 또는 때때로 이러한 조직의 자극은 연골과 달리 제대로 기능하기를 거부하기 때문에 매우 어렵습니다.
과학자들의 도움을 받은 자기 세포 레고
프랑스 과학자들이 개발한 새로운 도구는 자화된 줄기세포를 사용하여 줄기세포를 3D 모양으로 변화시키고 자극합니다. 외부 자석을 사용하면 세포를 자화시켜 나노입자 삽입을 통해 분화, 조립, 증식 및 자극을 수행할 수 있습니다. 이러한 방식으로 이러한 세포는 세포 자기 레고로 변형됩니다. 자성 레고는 자성 조직 신장 장치로 작동하며, 여기서 이동식 자석은 마이크로자석이 자화된 세포를 끌어당기기 전에 세포에서 발생된 집합체를 가두어 줍니다. 자기 혈관의 실험 조직은 두 개의 활성화된 자석의 영향을 받아 독립적으로 동작합니다(예: 압축 및 신장).
실험 방법
연구의 첫 번째 접근 방식은 자화 세포의 능력을 측정하여 줄기 세포와 유사하게 분화 및 증식할 뿐만 아니라 나노입자에 도입될 때 배아 줄기 세포의 다능성 특성을 증가시키는 것이었습니다. 배아줄기세포의 분화과정을 응용하여 배아체의 발달을 목표로 하였다. 배아체는 3가지 유형의 피부 세포로 구성된 다능성 줄기세포의 3차원 그룹이라고 할 수 있습니다. 연구팀은 또한 나노입자가 자기 들것에서 배아체 형성에 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했습니다.
자화세포를 이용하여 배아체를 형성하는 방법은 배아체가 제대로 증식하지 못하는 행잉드롭법에 비해 더욱 효과적인 결과를 얻을 수 있다.
이 연구는 또한 배아줄기세포에 나노입자를 첨가하는 것이 배아줄기세포의 분화 과정에 영향을 미치지 않는다는 것을 보여주었습니다. 동시에 배아체는 자기 세포의 자극을 받아 자기 들것에 있는 심장 근육을 향해 움직일 수 있습니다. 따라서 살아있는 오르가즘 세포 외에도 자기 세포와 같은 기계적 요인도 세포 분화 과정에 참여할 수 있음이 밝혀졌습니다.
이 종합 기술을 활용하면 줄기세포를 조작해 조직을 생성하거나 생물물리학적 학습 가능성을 높이는 강력한 방법으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.