定制化干細胞，打開健康長壽的“新大門”

很多人對“干細胞”感到陌生，甚至覺得它離我們很遠，但其實它早已融入臨床醫療，比如造血干細胞移植治愈白血病的案例，就幫助了無數患病孩子重獲健康。今天，我們就讀懂這種“萬用細胞”如何為親子家庭的健康保駕護航。

01

初識干細胞療法

人體是大自然的奇跡，數以億計的細胞同步工作為我們輸送血液、分泌多巴胺，讓我們感受大千世界。但隨著年齡漸長，我們的細胞會變老，于是皮膚開始松弛，人體內的軟骨開始嚴重磨損等等。衰老和疾病是自然規律，但干細胞可以讓這個規律推遲，因為干細胞能夠成為全能的替補細胞。

干細胞示意圖

干細胞，一種具有自我更新能力和多向分化潛能的原始細胞，是機體的起源細胞，在一定條件下，可以分化成多種功能細胞或組織器官，所以又被稱為“萬用細胞”。干細胞植入人體后,可替代已損傷的細胞進行修復,從而達到治療的目的，這就是干細胞療法（Stem-cell therapy）。

通過對干細胞進行體外分離、培養、定向誘導分化等，能夠培養出全新的、正常的、更年輕的細胞、組織、器官等。然后通過特殊的移植技術移植到體內，代替那些受損傷或不正常的細胞，從而恢復機體功能。其實，干細胞治療并不新奇，造血干細胞移植治愈白血病的案例不勝枚舉，這項技術也可以應用于肝硬化、腦癱等疾病的治療。

02

干細胞療法遇難題

干細胞療法是未來醫學重要的研究和應用方向。不過，制造干細胞并非易事，需要提取患者的血液細胞，加入化學物質把它們變成干細胞。然而，現實操作中最終得到的卻是一盤非常雜亂的、不同方向（向眼睛、大腦、肝臟發展）的細胞，這些隨機細胞必須被移除。

從前，研究人員只能靠手工操作移除這些隨機細胞。納比哈第一次造訪哈佛干細胞研究所時，看到一位科學家在觀察并評估干細胞——利用他們多年的經驗和專業知識去確定哪些細胞質量低下，并移除不需要的細胞。這個手動過程非常耗時、乏味且產量很小。最終能夠通過人體移植所需的最終質量保證測試的細胞，大約占總數的10%～20%，所以定制化的干細胞銀行價值不菲。

科學家通過顯微鏡投屏，手工評估并移除不需要的細胞

想要讓干細胞生產過程規模化且費用可承受，就需要把這個過程自動化，納比哈博士決定使用物理方法去攻克這個難題。

03

干細胞遇激光

納比哈在求學期間就提出，可以創造性地使用激光來設計修改細胞。她還沒有畢業就發明了細胞激光編輯發明專利——可以在精確的時間間隔里瞄準數百萬個細胞中的任何一個。

為了提高用激光移除不需要的細胞這個過程的自動化程度，納比哈在畢業后組建了團隊，吸引來很多有物理學、干細胞生物學和機器學習背景的大咖研究者一起協作。他們使用機器來學習識別不需要的細胞并移除它們，還開發了算法，在尋找有用信息和圖像方面也有顯著成效，且成為機器學習的一個完美使用場景，革新了再生醫學行業。

干細胞激光定制化技術的原理是：取一些血液細胞，放在卡盒中，往血液細胞里加入化學物質讓它們變成干細胞，機器識別出不需要的細胞并用激光殺死它們。

為確定細胞質量的高低，科研人員還收集了大量數據，應用算法，根據各種因素確定細胞質量。細胞質量的判斷標準為細胞形態——即細胞的形狀、大小和密度。

機器決定打印細胞的時間和頻率，并使用全自動系統來運行整個過程。經過反復修剪后，就可以得到專屬的完美干細胞培養物，隨時可以存入干細胞銀行并使用。

看到這里，相信各位已經對干細胞療法有了清晰的認知——它不是虛無的“抗衰老神話”，而是有真實科研支撐、能切實守護親子家庭健康的醫學方向，從治愈白血病到修復器官損傷，每一步突破都在為我們的健康兜底。記得轉發給身邊的家長朋友，一起了解前沿醫學知識，為孩子、為家人筑牢健康防線～ 評論區聊聊，你最想了解干細胞療法在哪個健康領域的應用？

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活動詳情：

責任編輯｜趙青云 李雅欣

運營編輯｜李雅欣

質量審核 | 原飛燕

圖文來源 | 《知識就是力量》雜志《未來醫療的“新大門”:定制化干細胞》，撰文/王治鈞，原文有刪改，原創作品轉載請注明來源。

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