再生或替换因疾病而丢失的骨骼非常棘手，而且通常很痛苦。近日，在一项新研究中，澳大利亚研究人员发现了一种相对简单的方法，可以利用高频声波快速有效地诱导干细胞转化为骨细胞。
干细胞在帮助人体各种组织再生方面具有巨大的医学潜力，但事实证明，骨骼非常不好处理。骨骼的生长与所谓的间充质干细胞（MSCs）有关，这些细胞主要存在于骨髓中。收集MSCs是一个艰难的过程，最后将它们转化为骨细胞，也很难扩大到有用的水平。
但来自皇家墨尔本理工大学（RMIT）的研究人员现在发现了一种更快、更简单的方法来诱导MSCs转变为骨细胞。先前的研究表明，声波的振动可以诱导细胞分化，但通常需要一周多的时间，而且结果好坏参半。这些实验仅限于低频率，人们认为更高的频率几乎没有什么好处。因此，对于这项新研究，RMIT团队调查了更高频率的声波振动。
该团队使用了一种能产生兆赫兹范围内声波的微芯片，并将其对准培养板上硅油中的MSCs。他们发现，最佳设置是将这些细胞暴露在10兆赫兹的信号中，每天10分钟，持续5天，这提高了某些标志物的水平，表明它们正在转化为骨细胞。
该研究的联合首席研究员LeslieYeo说：“我们可以利用声波在正确的位置向干细胞施加适量的压力，以触发变化过程。而且，我们的设备便宜且使用简单，因此可以轻松升级以同时处理大量细胞，这对于有效的组织工程至关重要。”
一旦干细胞开始分化成骨细胞，它们就可以被注射到受伤或疾病的部位，或涂在植入物上，准备生长新的骨骼。该团队表示，这一过程消除了诱导干细胞发生变化的药物需求，并使整个过程更快、更有效。重要的是，间充质干细胞可以从患者身体的其他部位获得，例如脂肪组织，其侵入性低于骨髓。
该研究论文题为“Short-Duration High Frequency MegaHertz-Order Nanomechanostimulation Drives Early and Persistent Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem Cells”，已发表在Small期刊上。
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