美国埃默里大学和佐治亚理工大学研究人员合作，证明让干细胞携带氧化铁纳米粒子，通过静脉注射到小鼠体内后，用磁铁能吸引这些细胞到达身体特定位置。相关论文近期将发表在纳米科技杂志《Small》上。
以往研究中也曾用过纳米粒子，但那些粒子涂层有毒，或者会改变干细胞性质。新粒子的涂层是聚乙二醇，内部为直径约15纳米的氧化铁核，能保护细胞免受伤害。“纳米粒子的涂层是独特的，因此细胞生存能力不受影响；我们也没有发现干细胞的分化能力等特征有任何改变。”论文第一作者、埃默里大学医学院医学与生物医学工程教授、心脏病学分部主管罗伯特·泰勒说。
实验所用细胞是间叶干细胞。它能很容易地从成熟组织中取得，如骨髓或脂肪，能变成骨髓、脂肪和软骨细胞，但不能变成肌肉、脑等类型的细胞。它们能分泌多种营养和抗炎症因子，在治疗心血管病或自身免疫紊乱方面是极有价值的工具。
在细胞的溶酶体中，粒子会变黏，能停驻在细胞中至少一个星期而不被觉察。研究人员检测了细胞中携带的铁成分，确定每个细胞吸收了大约150万个粒子。给干细胞“装入”氧化铁粒子后，他们分别在培养细胞和活动物身上测试了用磁力驱动细胞的能力。
在小鼠实验中，研究人员将条形稀土磁铁放在尾部靠近身体的地方，吸引注射的干细胞到达小鼠尾部，并给干细胞做了荧光染色标记用于跟踪。一般情况下，大部分间叶干细胞会在肺部或肝脏沉积下来，而使用磁铁时，到达小鼠尾部的干细胞数量是原来的6倍。此外，氧化铁粒子本身也可用于跟踪细胞在体内的进程。
“这是关键的原理实验证据。最终，我们将把这些专门用于特定肢体、异常血管，甚至心脏。”泰勒说，“下一步，我们打算重点研究在动物模型上的治疗应用，用磁铁引导这些细胞到达精确部位，影响新血管的修复和再生。”
生活中，鲜活农产品要通过长途运输而不变质，就必须对运输车辆进行改造，加装制冷或输氧等设备。医学上，纳米氧化铁粒子就是一种备受关注的运输工具，作为一种新型靶向给药系统，它可在外加磁场控制下，将药物准确运到患处，实现使命必达。然而，如果把死的药物变成了活的干细胞，并让干细胞在生物体内的长途旅行中保持活力，就必须对载体进行表面改性，以增强其稳定性和生物相容性等，这便是本成果的核心价值所在。
