生物工程軟微纖維改善了T細胞的產生

【博科園-科學科普-留言評論有驚喜哦~( ^_^)】T細胞在人體對病原體的免疫反應中起著關鍵作用。作為一種新型的治療方法，T細胞正被用於對抗癌症，比傳統的、基於化學的方法更精確、更持久。這些「活性藥物」有望轉變醫學，越來越多的細胞療法得到fda的批准。目前這些方法和其他採用T細胞療法(ACTs)的瓶頸在於生產足夠數量的高質量T細胞。

作為一種起始物質，細胞從患者體內分離出來，然後在生物反應器中對體外進行修飾和培養。這仍然是醫學上的一個新的製造挑戰，缺乏治療的細胞數量是行動失敗的一個常見的點。除了在細胞的持續生產中所面臨的技術挑戰外，因癌症而接受治療的患者的T細胞往往由於疾病而減少了功能，而且特別難以生長。

哥倫比亞生物醫學工程師使用軟纖維(紅色)來激活T細胞(綠色)，改善細胞免疫療法。圖片版權：Lance Kam/Columbia Engineering

哥倫比亞大學的一個工程團隊已經開發出一種新的方法來改進t細胞的製造方法，重點是在這個過程中所涉及的材料。該團隊是生物醫學工程學院的Lance C. Kam和Helen H. Lu之間的合作，他們的研究項目包括免疫工程和智能生物材料設計。他們的研究發表在先進的生物系統上，使用聚合物網來激活T細胞，這是他們生產的關鍵步驟。與今天使用的系統相比，這種方法簡化了處理過程。此外，用機械軟質材料製成的纖維增強了t細胞的生長，在幾個方面優於目前的黃金標準。

Kam說：這種柔軟的網狀材料增加了單個步驟中能夠產生的功能細胞的數量，事實上系統在一個過程中提供了幾乎一個數量級的細胞。尤其令人興奮的是已經能夠從接受白血病治療的病人中分離出細胞。這些細胞通常很難激活和擴張，這對需要它的人使用細胞免疫療法是一個障礙。在測試軟質材料對t細胞生產的影響時，團隊受到了機械生物學領域的啟發。研究人員已經知道，其他細胞類型可以感知材料的機械硬度。例如一種用於培養幹細胞的材料的硬度可以直接分化，軟性材料促進了神經元的生成，而更硬的基質則促進了骨細胞的分化。這種效應可以和通常用於直接分化的化學物質一樣強。然而在T細胞中有一種類似的作用，即激活。

這對通常參與與力相關的活動的細胞來說是有意義的，比如肌肉細胞或成纖維細胞，它們參與傷口癒合和癒合。」我們小組是第一個探索這種可能性的T細胞，這與這些功能沒有聯繫。這些早期的實驗，包括他的微尺度生物複雜性實驗組，發現t細胞可以感覺到實驗室中常用材料的機械硬度。為了將其轉化為臨床有用的系統，他的團隊與Lu的生物材料和界面組織工程實驗室合作，創建了一個基於微纖維的平台。除了簡化細胞擴增和改善t細胞擴張的過程外，Kam和Lu還設想，網狀平台的應用將超越免疫療法。他們正在完善自己的平台，探索癌症患者的T細胞對其材料的反應。看到這些生物激發的基質能直接作用於細胞，並成功地用於t細胞治療，這真是令人興奮。

• 知識：科學無國界，博科園-科學科普

• 參考：Advanced Biosystems

• 內容：「博科園」判定符合今主流科學

• 來自：哥倫比亞大學工程與應用科學學院

• 編譯：雙螺旋

• 審校：博科園

• 解答：本文知識疑問可於評論區留言

• 傳播：博科園

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