由于中風(fēng)等腦損傷而導(dǎo)致的受損組織再生競賽正在進行中。但是，干細(xì)胞生物技術(shù)成功的眾多障礙之一是讓細(xì)胞存活足夠長的時間，以便它們開始工作。

通常，氧氣供應(yīng)不足和受傷腦組織周圍缺乏血管網(wǎng)絡(luò)會導(dǎo)致細(xì)胞死亡率高，以及其他問題，使用可注射的生物識別水凝膠療法。

現(xiàn)在，科學(xué)家們已經(jīng)創(chuàng)造了一種混合水凝膠，不僅可以提供組織修復(fù)所需的細(xì)胞，還可以提供氧氣供應(yīng)，使它們有最好的機會在現(xiàn)場建立起來。

“在中風(fēng)等受傷后，大腦中有一個死區(qū)，包括血液系統(tǒng)，”澳大利亞墨爾本大學(xué)格雷姆克拉克生物醫(yī)學(xué)工程研究所教授兼主任David Nisbet解釋說。“因此，我們需要臨時血液供應(yīng)來支持細(xì)胞，直到血液系統(tǒng)修復(fù)。

由Nisbet和澳大利亞國立大學(xué)教授Colin Jackson共同領(lǐng)導(dǎo)的團隊歷時五年開發(fā)，混合水基凝膠含有一種基于肌紅蛋白的合成蛋白質(zhì)，可提供伴隨干細(xì)胞存活和發(fā)育成其特化細(xì)胞所需的持續(xù)氧氣釋放。

肌紅蛋白是肌肉組織中的一種天然蛋白質(zhì)，可在細(xì)胞間儲存和擴散氧氣。研究小組研究了它在深潛哺乳動物(如抹香鯨和馬)中的高患病率，這些哺乳動物的生理和行為需要持續(xù)的氧氣釋放。

“我們觀察到新組織可以以與健康腦組織類似的方式受到刺激，這為在水凝膠中包括氧氣輸送以實現(xiàn)干細(xì)胞移植的長期存活和整合提供了第一個證據(jù)，”Parish說。

在墨爾本大學(xué)教授Clare Parish領(lǐng)導(dǎo)的小鼠臨床試驗中，凝膠有助于促進更多細(xì)胞的存活，證明四周后腦組織區(qū)域得到改善，并且具有在人體研究中復(fù)制的巨大潛力。下面，這兩個橫截面說明了在接受肌紅蛋白雜交凝膠的小鼠大腦中相同時間段后受損(較暗)組織物質(zhì)的顯著減少。

“我們看到結(jié)合肌紅蛋白和干細(xì)胞的水凝膠修復(fù)了受傷的腦組織，”Parish說。“與不含肌紅蛋白的水凝膠相比，水凝膠交付后28天的分析顯示，與不含肌紅蛋白的水凝膠相比，健康大腦功能所需的新干細(xì)胞的存活和生長顯著增強。

雖然該研究強調(diào)了細(xì)胞移植技術(shù)的局限性，例如大移植物中細(xì)胞的存活率低，細(xì)胞降解和擴散遠離焦點部位，但研究人員認(rèn)為他們的突破為開發(fā)有效療法提供了很大的空間。