幹細胞具有轉變成任何一種細胞的超能力。對某些動物而言，牠們使用這種超能力來重新長出四肢。在醫學上，它們具有幫助我們修復人類身體中，因為受傷或是疾病而受損的部位的可能性。
研究設置與結果
要讓幹細胞執行上述修復功能，這需要有能力根據需求來操控幹細胞，而一項新研究概述了一個創新的方法來達成此目標：此方法是使用高頻的聲波，每天進行 10 分鐘的刺激治療，在短至 5 天內將幹細胞轉成骨頭細胞。
這項方法是立基於多年來的研究成果，其中，科學家們藉由頻率超過 10 MHz 的聲波來修改材料，這個頻率比起先前研究人員用於這類實驗的頻率還要來得高。在此，一粒微晶片被用來將置於矽油中且放在培養板上的幹細胞進行轉換。
澳洲墨爾本皇家理工大學（Royal Melbourne Institute of Technology，RMIT）副校長的研究人員艾美·傑米博士（Amy Gelmi）說：「聲波縮短了通常需要的治療時間，讓幹細胞開始在數天內轉化成骨頭細胞。這個方法亦不需要任何特別的『誘導骨頭生長』藥物，且非常容易應用在幹細胞身上。」
新方法的優勢
在這個領域中的其他實驗方法雖然也有獲得些成果，但是它們設置起來很複雜、管理起來很昂貴、且難以規模化。它們亦需要從病人的骨髓（bone marrow）中抽取幹細胞，而這是一項很痛苦的過程。
這個新方法在那些領域上都進行了改善。研究人員已經展示了，它能夠與各種類型的幹細胞配合使用，包括來自脂肪中的幹細胞，要從身體中抽取出來並不會那麼的痛苦。
來自 RMIT 的化學工程師萊斯里·姚教授（Leslie Yeo，音譯）說：「我們可以使用聲波，在對的地方，對幹細胞施予對的壓力，來觸發改變的過程。我們的設備使用起來很便宜且簡易，所以能夠輕易地同時大規模處理大量的幹細胞，這對有效的組織工程而言是很重要的。」
研究人員希望在將來，這項比起今日所使用的技術具有更多優勢的技術，能用來重新長出因為癌症或是其他的退行性疾病（degenerative disease）而喪失的骨頭。
未來應用
將規模擴大是過程中的下一步。理論上來說，這個方法應該能夠在小型實驗室測試以外運作，但是科學家們必須要確認。此外，該技術也有進一步小型化的空間。
在將幹細胞轉成其他類型的細胞，來抵抗各種健康的問題上，研究人員目前正達成各種突破性成果。隨著我們對於這些生物上的積木的理解增加，我們就更加了解我們的身體是如何運作的。
研究團隊說，若是這個特別的過程能夠被規模化的話，於治療上就會有各種方法來使用它。最終，研究團隊希望能夠發展出以這個方法處理幹細胞的生物反應器。
傑米博士說：「我們的研究發現，這個新發法有很強的潛力，被用來處理幹細胞。在這之前的組織工程上，我們不是將它們塗在植入物上，不然就是直接將它們注入身體內。」
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參考資料：
- Nield, D., (2022, February 23). Scientists Can Now Turn Stem Cells into Bone Using Nothing More than Sound. ScienceAlert
- Ambattu, L. A. et al., (2022, January 13). Short-Duration High Frequency MegaHertz-Order Nanomechanostimulation Drives Early and Persistent Osteogenic Differentiation in Mesenchymal Stem Cells. Small. doi.org/10.1002/smll.202106823
- 圖片來源：https://www.sciencealert.com/sonic-breakthrough-uses-sound-waves-to-regrow-bone-from-stem-cells（圖：RMIT）