脊髓损伤后，神经细胞难以自行再生。如今，瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种由干细胞和磁电纳米颗粒组成的“细胞机器人”，通过磁场控制，该机器人不仅能像导航系统一样被磁场精准引导至损伤部位，还能在体内将磁信号转化为电刺激，加速神经修复，促进脊髓再生。相关成果发表于新一期《自然·材料》杂志。
目前，利用干细胞修复脊髓损伤已成为再生医学的重要方向。但现有方案通常需要植入电极，对移植细胞进行电刺激，以促进其分化为神经细胞。这种方法不仅需要额外植入器件，移植细胞的存活和整合效果并不理想。
为解决这一问题，研究团队将神经前体细胞与特殊设计的磁电纳米颗粒结合，制造出被称为“NPCbot”的生物混合微型机器人。神经前体细胞来源于诱导多能干细胞（iPS细胞），iPS细胞由普通体细胞重新编程获得，能发育成多种神经系统细胞。
这些纳米颗粒采用双层结构设计，内层负责感知磁场，外层则将磁场变化转化为电信号。当两者结合后，NPCbot便拥有了“遥控开关”，只需在体外施加磁场，就能远程刺激细胞分化，而无需在脊髓中植入电极或导线。
团队在面积仅1平方厘米的“芯片实验室”中完成了NPCbot组装。他们先在芯片中央设置一个储存区，将细胞固定其中，然后注入纳米颗粒，等待两者结合。仅需30分钟，每个直径约6微米的NPCbot便可制备完成。实验中，首先将NPCbot注射到脊髓受损的斑马鱼幼体体内，并施加电磁场刺激。结果显示，仅3天后，这些斑马鱼的游泳能力和探索行为已接近正常水平。
随后，团队又在脊髓被完全切断的小鼠身上进行了测试。28天后，小鼠受损部位的神经细胞重新建立连接，步态、步幅、身体协调性以及探索行为均明显改善。这一发现尤为重要，因为与斑马鱼不同，小鼠脊髓通常不具备自然再生能力。当神经前体细胞完成分化后，这些“细胞机器人”会逐渐融入组织。动物实验中，团队未观察到明显副作用或免疫排斥反应。
为实现规模化制备，团队正在采用多个芯片实验系统并行运行。尽管距离临床应用仍有较长距离，但这种可量产和远程操控的“细胞机器人”未来还可能拓展至心血管疾病、肿瘤治疗、伤口愈合等再生医学领域，为精准治疗提供新的技术路径。
总编辑圈点
这项成果解决了干细胞疗法中“存活难、整合差”的核心痛点。从斑马鱼到哺乳动物小鼠的功能恢复，证明了其跨物种的有效性，极具应用潜力。然而，在迈向临床前必须保持审慎。首先是长期生物安全性，磁电纳米颗粒在人体内的最终代谢路径与潜在遗传毒性需严格评估；再就是伦理与监管挑战，这种“遥控式”生命系统的精准度与边界如何界定？科研人员已表示下一步会重点开展大动物模型的长周期毒理实验，但建议还应建立起严格的物理场控制标准，防止磁场误触引发不可控的细胞增殖风险。
脊髓损伤后，神经细胞难以自行再生。如今，瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种由干细胞和磁电纳米颗粒组成的“细胞机器人”，通过磁场控制，该机器人不仅能像导航系统一样被磁场精准引导至损伤部位，还能在体内将磁信号转化为电刺激，加速神经修复，促进脊髓再生。相关成果发表于新一期《自然·材料》杂志。
目前，利用干细胞修复脊髓损伤已成为再生医学的重要方向。但现有方案通常需要植入电极，对移植细胞进行电刺激，以促进其分化为神经细胞。这种方法不仅需要额外植入器件，移植细胞的存活和整合效果并不理想。
为解决这一问题，研究团队将神经前体细胞与特殊设计的磁电纳米颗粒结合，制造出被称为“NPCbot”的生物混合微型机器人。神经前体细胞来源于诱导多能干细胞（iPS细胞），iPS细胞由普通体细胞重新编程获得，能发育成多种神经系统细胞。
这些纳米颗粒采用双层结构设计，内层负责感知磁场，外层则将磁场变化转化为电信号。当两者结合后，NPCbot便拥有了“遥控开关”，只需在体外施加磁场，就能远程刺激细胞分化，而无需在脊髓中植入电极或导线。
团队在面积仅1平方厘米的“芯片实验室”中完成了NPCbot组装。他们先在芯片中央设置一个储存区，将细胞固定其中，然后注入纳米颗粒，等待两者结合。仅需30分钟，每个直径约6微米的NPCbot便可制备完成。实验中，首先将NPCbot注射到脊髓受损的斑马鱼幼体体内，并施加电磁场刺激。结果显示，仅3天后，这些斑马鱼的游泳能力和探索行为已接近正常水平。
随后，团队又在脊髓被完全切断的小鼠身上进行了测试。28天后，小鼠受损部位的神经细胞重新建立连接，步态、步幅、身体协调性以及探索行为均明显改善。这一发现尤为重要，因为与斑马鱼不同，小鼠脊髓通常不具备自然再生能力。当神经前体细胞完成分化后，这些“细胞机器人”会逐渐融入组织。动物实验中，团队未观察到明显副作用或免疫排斥反应。
为实现规模化制备，团队正在采用多个芯片实验系统并行运行。尽管距离临床应用仍有较长距离，但这种可量产和远程操控的“细胞机器人”未来还可能拓展至心血管疾病、肿瘤治疗、伤口愈合等再生医学领域，为精准治疗提供新的技术路径。
总编辑圈点
这项成果解决了干细胞疗法中“存活难、整合差”的核心痛点。从斑马鱼到哺乳动物小鼠的功能恢复，证明了其跨物种的有效性，极具应用潜力。然而，在迈向临床前必须保持审慎。首先是长期生物安全性，磁电纳米颗粒在人体内的最终代谢路径与潜在遗传毒性需严格评估；再就是伦理与监管挑战，这种“遥控式”生命系统的精准度与边界如何界定？科研人员已表示下一步会重点开展大动物模型的长周期毒理实验，但建议还应建立起严格的物理场控制标准，防止磁场误触引发不可控的细胞增殖风险。
“当时是怎样选中低空经济这个领域，并且来深圳发展的？”面对这个关乎事业发展的问题，“95后”台青张晏纶坦言，“这是一场面试带来的惊喜。”张晏纶来自台湾台中市，本科就读于台湾成功大学机械工程 3月21日是世界睡眠日，今年中国主题为“健康睡眠 人人共享”。人的一生约有三分之一的时间是在睡眠中度过，睡眠、运动、营养被视为保障机体正常发育和健康的三大要素。关于睡眠有哪些常见认知误 21世纪经济报道记者王峰北京报道 近日，全球教育集团培生（NYSE：PSO）公布2023财年财报。2023财年，培生的销售额为36.74亿英镑（下同），同比下降4%，但基础销售额同比增长1%；调整后营业利润5.73亿，同 据一项在本周举行的美国心脏协会会议上提交的新研究，每天进食时间控制在8小时内的间歇性禁食方法可能与心脏病死亡风险上升相关。近年来越来越流行的间歇性禁食指限制进食时间，在每天或每周的 3月23日消息，京东与OPPO战略合作协议签约仪式举行，双方签订未来三年OPPO在京东全渠道实现销售额同比增长100%的目标。在签约仪式上，OPPO高级副CEO、首席产品官刘作虎表示，2024年线上突破是OPPO中国区 美国佐治亚理工学院机械工程师开发了一种控制机器人外骨骼的通用方法。无需专门训练、特别校准，对复杂算法进行调整后，用户穿上外骨骼就可以直接行走。研究成果3月20日发表在《科学·机 。本文链接：干细胞和磁电纳米颗粒混合——“细胞机器人”能促进受损脊髓再生http://www.sushuapos.com/show-2-16414-0.html
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