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近日，密歇根大学的研究人员开发出一种特殊的聚合物表面，该表面不受生物污染物影响，能够支持成人源性干细胞（如诱导多能干细胞）的增殖和分化。这一成果被认为是干细胞疗法发展中的重要里程碑。研究团队将在此表面上培养的骨细胞移植到小鼠头骨的缺损处，结果显示，在没有额外成骨细胞的情况下，骨再生速度提高了4倍。

胚胎干细胞具有分化为任何类型人体细胞的潜能，而成人来源的诱导多能干细胞（iPSCs）同样具备这一能力。为了制备iPSCs，生物与材料科学教授Paul Krebsbach解释道：“我们对成人细胞进行基因重编程，使其恢复类似胚胎干细胞的多能性。”具体而言，研究人员将人类皮肤细胞转化为iPSCs，但这一过程的分子机制尚未完全阐明。

在干细胞用于组织修复时，必须确保其高效增殖并定向分化为目标细胞类型。传统上，研究人员使用动物源性基质或蛋白质包被的表面来培养干细胞，但这些方法成本高、批次差异大，且存在动物病原体污染风险。为解决这些问题，材料科学家Lahann及其同事于2010年开发了一种新型聚合物凝胶，其成分和与细胞的相互作用可被精确控制。

此前，Lahann团队已证实该表面可支持胚胎干细胞生长。如今，与Krebsbach合作，他们进一步证明该聚合物表面同样适用于iPSCs，并能诱导其分化为软骨细胞和骨细胞。随后，他们评估了这些细胞的体内修复能力：将分化后的骨细胞植入小鼠头骨5毫米的缺损处，8周后，骨体积增加了4.2倍以上。

未来，Lahann团队计划探索不同物理形貌（如模拟骨或神经结构的超细纤维）对干细胞培养的影响。相关研究成果发表于《Stem Cells》杂志，研究由美国国立卫生研究院（NIH）资助。目前，研究人员正在申请专利，并寻求商业化合作伙伴以推动技术转化。