iPS細(xì)胞技能的出現(xiàn)，為再生醫(yī)療帶來了新的發(fā)展方向。iPS細(xì)胞強(qiáng)大的多分化功能可以用于制造各種細(xì)胞。2013年日本厚生勞動省批準(zhǔn)了利用誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞(iPS細(xì)胞)開展視網(wǎng)膜再生的臨床研究。2014年日本東京大學(xué)的研究結(jié)果顯示，iPS細(xì)胞有助治療漸凍癥。目前已有多項(xiàng)有關(guān)iPS細(xì)胞的研究。但是如何實(shí)現(xiàn)iPS細(xì)胞工業(yè)化生產(chǎn)一直是一個技能難點(diǎn)。

iPS細(xì)胞的出現(xiàn)，在干細(xì)胞研究領(lǐng)域、表觀遺傳學(xué)研究領(lǐng)域以及生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域都引起了強(qiáng)烈的反響。近日，大阪大學(xué)開發(fā)出一種自動機(jī)械設(shè)備，可以有效降低iPS的制備成本，對于神經(jīng)系統(tǒng)疾病、心血管疾病的治療具有重要意義。后續(xù)，患者或許可以選擇出國看病，尤其是可以選擇去日本看病。

圖源：創(chuàng)客貼

實(shí)現(xiàn)iPS細(xì)胞工業(yè)化生產(chǎn)的自動機(jī)械設(shè)備

能夠生成各種器官組織的iPS細(xì)胞（人工誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞）是實(shí)現(xiàn)臨床廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。但是目前對于該細(xì)胞的培養(yǎng)還一直依賴于人工培養(yǎng)，不僅效率不高，品質(zhì)不穩(wěn)定，而且花費(fèi)的成本較高，大量制備幾乎不可能。為了有效克服這一難題，大阪大學(xué)的研究人員開發(fā)出一種新型設(shè)備。

研究人員開發(fā)了用于iPS細(xì)胞由來視網(wǎng)膜色素上皮（RPE）細(xì)胞工業(yè)化生產(chǎn)的自動機(jī)械設(shè)備（圖1），實(shí)現(xiàn)了從iPS細(xì)胞的擴(kuò)大培養(yǎng)開始到RPE細(xì)胞回收的機(jī)械化。

圖 紀(jì)岡正博教授等開發(fā)的細(xì)胞全自動培養(yǎng)設(shè)備 （圖/大阪大學(xué)）

本次研究團(tuán)隊(duì)通過多種標(biāo)志物解析比對，確認(rèn)自動培養(yǎng)制備的細(xì)胞片達(dá)到了熟練技能員人工培養(yǎng)的片層品質(zhì)水平。由此證明細(xì)胞片層自動培養(yǎng)的可行性。研究人員使用加速度傳感器，調(diào)查了震動與細(xì)胞的關(guān)系。隨后研究人員對培養(yǎng)設(shè)備做了加速度應(yīng)對改良，實(shí)現(xiàn)了高品質(zhì)細(xì)胞組織的制備。

圖 網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞培養(yǎng)中 （照片：紀(jì)岡研）

研發(fā)團(tuán)隊(duì)同時也力爭降低細(xì)胞組織制備成本。如果進(jìn)展順利，團(tuán)隊(duì)估計(jì)將于五六年內(nèi)進(jìn)入臨床實(shí)用。

什么是iPS細(xì)胞？

誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞( Induced pluripotent stem cells,PSCs)技能是指通過導(dǎo)入特定的轉(zhuǎn)錄因子將終末分化的體細(xì)胞重編程為多能性干細(xì)胞。分化的細(xì)胞在特定條件下被逆轉(zhuǎn)后,恢復(fù)到全能性狀態(tài),或者形成胚胎干細(xì)胞系,或者進(jìn)一步發(fā)育成新個體的過程即為細(xì)胞重編程( Cell reprogramming)。

分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果,并沒有改變遺傳物質(zhì),而重編程在某種意義上就是分化的一個逆轉(zhuǎn)。與經(jīng)典的胚胎干細(xì)胞技能和體細(xì)胞核移植技能不同,PSCs技能不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞,因此沒有倫理學(xué)問題。此外,利用 IPSCS技能可以用病人自己的體細(xì)胞制備專有的干細(xì)胞,從而大大降低了免疫排斥反應(yīng)發(fā)生的可能性。

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