最新奈米技術可將成熟細胞即時轉換成其他細胞，修復受損組織

美國科學家最近發明了一項新技術，全稱為「組織奈米轉染」（Tissue Nanotransfection，TNT），利用奈米晶片將特定的生物因子轉入成年個體內，使成熟細胞轉換成其他有需要的細胞。該技術除了可以有助修復受損組織，更可以恢復器官、血管和神經細胞等老化組織的功能。

向活體細胞內運輸生物因子

「組織奈米轉染」（TNT）包括兩個主要部分：一是「運輸工具」，即利用奈米技術，設計向活體成年細胞內輸送貨物的晶片，二是「運輸貨物」，即設計出讓細胞轉變類型的特定的生物貨物。

運輸時，裝置由一個很小的電量推動，患者幾乎感覺不到。整個過程是非侵入性的，也不需要任何實驗室程序。當用奈米晶片把生物貨物運輸到成年個體內時，細胞會從一種類型轉換成另一種類型。

這項研究由俄亥俄州立大學 Wexner 醫學中心和俄亥俄州工程學院共同完成，已在小鼠和豬身上實驗成功。在一個實驗中，嚴重受傷的腿部已沒有血流。利用 TNT 技術，皮膚細胞被轉化為血管細胞。一周後，受傷腿部出現活躍的血管；到第二周，腿部得到恢復。

另一個實驗中，TNT 技術將活體的皮膚細胞轉化為神經細胞，隨後注射到因中風而腦部受損的小鼠中，幫助其恢復。

俄亥俄州再生醫學和基因細胞治療中心主任 Chandan Sen 博士說，這項「組織奈米轉染」（TNT）技術可以替換受損的器官。實驗表明，皮膚是塊「肥沃的土壤」，可以長出任何器官的細胞類型。他與俄亥俄工程學院化學和生物分子工程教授 L. James Lee 教授共同領導了這項研究。

Sen 總結了 TNT 技術的優點。只要簡單的操作就可以將皮膚細胞轉化成其他類型的細胞，聽起來雖然難以想像，但確實可行，而且成功率高達 98%。整個過程不到一秒鐘，不具有侵襲性。而且晶片不會在體內滯留，只有被轉化的細胞留在體內。該過程中，體內細胞處於免疫監控之下，因此免疫抑制並非必需。

TNT 技術的理論基礎很簡單，研究人員對如此高的成功率也感到驚奇。Lee 稱這項研究只是個開始，他們會繼續研究 TNT 技術的詳細機制，並進一步優化。

Sen 表示他們計劃明年開始臨床試驗。期待這項技術早日造福人類。

參考資料：

Gallego-Perez, D., Pal, D., Ghatak, S., Malkoc, V., Higuita-Castro, N., Gnyawali, S., . . . Sen, C. K. (2017). Topical tissue nano-transfection mediates non-viral stroma reprogramming and rescue. Nature Nanotechnology, 12(10), 974-979. doi:10.1038/nnano.2017.134