2012年10月9日 讯 /生物谷BIOON/ --活的有机体是由许多种不同类型的细胞在已确定的微环境中组成的复杂结构。不同类型细胞之间的微妙相互作用控制着相关组织的特异性功能，如新生儿肝脏和心脏组织的功能、肿瘤转移和浸润以及胚胎发育。

复制这些复杂的相互作用可能在制造用于再生医学的健康组织、用于药物发现的患病组织如肿瘤、研究胚胎发育的模型和研究组织形成的模型中是有用的。然而，利用之前的方法在已确定的微环境中来控制多种细胞类型的特定空间组装一直是一个挑战。

美国麻省理工学院研究人员开发出一种新的方法在事先确定的三维几何结构中控制多种细胞类型的空间分布。相关研究结果于2012年9月3日在线发表在Advanced Materials期刊上。

他们利用一种温度反应性聚合物制造出动态的微结构。这些微结构通过改变它们的形状而对温度作出反应。他们利用动态微结构特征性的温度依赖性形状在不同的温度条件下接种不同类型的细胞，就这样在长方体和圆柱体几何结构中实现多种类型细胞的空间分布。

论文第一作者为麻省理工学院电工程与计算机科学研究生Halil Tekin，其他作者还包括Jefferson Sanchez、Christian Landeros和Karen Dubbin。论文通信作者Ali Khademhosseini、Robert Langer。

利用不同形状的模具就能够获得不同的几何结构。人们可能能够使用这些动态微结构和相关的细胞类型来复制人肝脏的微观lobule或人的微观心脏组织。这些生物模拟的组织可能在测试候选药物中是高度有效的，同时不需花费更多的时间和投资来开展动物实验。模拟天然组织的人工合成组织可能也能够被移植到人体内。

另一个应用可能就是重建肿瘤微环境。利用动态微结构就可能对与特定肿瘤相关的多种细胞类型进行组装。模拟天然肿瘤的人工肿瘤模型在药物开发方面是特别有益处的。利用这些动态微结构就能够研究肿瘤微环境中调节细胞信号转导通路的多种细胞类型之间的微妙相互作用。

研究人员还提出这些动态微结构也可能潜在地用于研究胚胎发育。之前的方法不能模拟胚胎的动态变化的结构，也不能控制不同细胞类型的空间分布。人们通过在多种不同几何结构中构建相关细胞类型的空间分布就可能胚胎早起发育的机制。在未来，人们也可能制造出通过检测细胞分泌的蛋白来改变形状的微结构，从而可能用于复制胚胎发育。(生物谷Bioon.com)