生物制造研究组近期取得干细胞生物材料开发系列进展

　　

　　干细胞是器官制造的重要细胞来源，中国科学院动物研究所顾奇与国家干细胞资源库吴骏、华东理工大学郭美锦合作，开发一种以透明质酸(HA)为核心材料的新型微载体，实现hESC衍生的间充质干细胞（IMRCs）的规模化扩增，最高产量超过每毫升100万个细胞（图1）。相关研究工作以“A scalable culture system incorporating microcarrier for specialised mesenchymal stem cells from human embryonic stem cells”为题发表于Materials Today Bio，该论文第一作者为动物研究所博士研究生高婷婷，博士研究生赵喜源和郝捷副研究员。

　　在此微载体基础上，中国科学院动物研究所顾奇，分别与首都医科大学附属北京同仁医院张明珠、国家干细胞资源库郝捷、吴骏，合作开发具有空间限制作用的HA微载体（图2）、干细胞来源的高强度细胞外基质膜片和水凝胶（图3），并对胶原蛋白基质在神经组织制造应用中的基本问题进行了综述（图4）。相关工作分别以“Cartilage Lacuna-Inspired Microcarriers Drive Hyaline Neocartilage Regeneration”为题发表于Advanced Materials，第一作者为动物研究所-北京同仁医院联合培养博士研究生丁声龙、动物研究所博士研究生赵喜源、北京同仁医院博士研究生熊维；以“High-Strength Cell Sheets and Vigorous Hydrogels from Mesenchymal Stem Cells Derived from Human Embryonic Stem Cells”为题发表于ACS Applied Materials & Interfaces，第一作者为动物研究所博士研究生郭保杰、段勇超（已毕业）、助理研究员李仲文；以“Collagen for neural tissue engineering: Materials, strategies, and challenges”为题发表于Materials Today Bio，第一作者为动物研究所博士研究生黄文慧，动物研究所-北京同仁医院联合培养博士研究生丁声龙。

　　　上述工作得到了中国科学院战略性先导科技专项（XDA16020802，XDA16021102， XDA16030701/702，XDA16040502/504）、国家重点研发计划（2019YFA0110900，2021YFA1101600， 2020YFA0804000，2018YFE0204400）、国家自然科学基金（T2222029，U21A20396）、北京干细胞与再生医学院孵化基金（2022FH110， 2022FH117）等项目支持。

　　论文信息：

　　1. A scalable culture system incorporating microcarrier for specialised mesenchymal stem cells from human embryonic stem cells，论文网站链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006423001229?via%3Dihub。

　　2. Cartilage Lacuna-Inspired Microcarriers Drive Hyaline Neocartilage Regeneration，论文网站链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202212114。

　　3. High-Strength Cell Sheets and Vigorous Hydrogels from Mesenchymal Stem Cells Derived from Human Embryonic Stem Cells，论文网站链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.3c03117。

　　4. Collagen for neural tissue engineering: Materials, strategies, and challenges，论文网站链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2590006423000996?via%3Dihub

图1. 基于HA微载体的干细胞扩增

图2. 仿生软骨陷窝的透明质酸微载体

图3. 干细胞衍生的细胞外基质膜片和水凝胶

图4. 基于胶原蛋白的神经组织制造