“干”細(xì)胞的名稱來自植物莖，盡管它們的體型很小，但卻能夠生產(chǎn)花，葉，枝，果實，蔬菜和巨大的樹木。同樣，干細(xì)胞雖然是微觀的，卻有可能發(fā)展成不同的身體部位 - 修復(fù)或替換患病或受傷的細(xì)胞。干細(xì)胞可以分化，這意味著它們可以成為視網(wǎng)膜或胰腺細(xì)胞，皮膚細(xì)胞或脛骨細(xì)胞，特定于鼻子或腳趾的細(xì)胞。干細(xì)胞由支持血管的微流體環(huán)境和其他流體的通道維持。干細(xì)胞的微流體環(huán)境影響著它將成為什么樣的身體部位的決定。

新的研究表明，微流體因素也可能決定干細(xì)胞是否受到壓力。觀察到在放射治療的應(yīng)激下生長和發(fā)育的干細(xì)胞不同于在低應(yīng)激環(huán)境中發(fā)育的干細(xì)胞 - 即沒有輻射。最近的一項動物研究表明干細(xì)胞可能能夠在自身的“正常生長”版本之間切換到“壓力下生長”版本，如果這是身體需要的話。

加州大學(xué)洛杉磯分校廣泛干細(xì)胞研究中心的John Chute博士和血液學(xué)/腫瘤學(xué)教授研究了正常生長干細(xì)胞的微流體環(huán)境與應(yīng)激下生長干細(xì)胞的微流體環(huán)境之間的差異。Chute團隊的目標(biāo)是闡明為什么正常生長細(xì)胞可以轉(zhuǎn)變成壓力下生長細(xì)胞，正如最近的Cell Stem Cell 文章所  報道的那樣。在一份新聞稿中，Chute觀察到“盡管發(fā)生了轉(zhuǎn)變，但改變的原因還是個謎?！?/span>

放射和化療等治療會使人體血液形成細(xì)胞受到危險的壓力和消耗。干細(xì)胞治療的壓力增長版本可能能夠比正常生長版本更好地治愈這種消耗。新發(fā)現(xiàn)引發(fā)了一些問題，即是否有可能預(yù)測干細(xì)胞的應(yīng)激水平，并為輻射患者提供最有效的干細(xì)胞治療，以加速康復(fù)。

就像土壤養(yǎng)分維持植物莖一樣，干細(xì)胞周圍的微流體環(huán)境也會滋養(yǎng)它們。根據(jù)Chute的說法，“在干細(xì)胞研究中，兩個重要的問題是，'調(diào)節(jié)干細(xì)胞的微環(huán)境細(xì)胞是什么？' “他們是如何做到的？”美國國立衛(wèi)生研究院的科學(xué)家們一致認(rèn)為：“微流體學(xué)提供了一種系統(tǒng)的方法來研究干細(xì)胞的決策過程?！贝送猓谂囵B(yǎng)它們的微流體分析干細(xì)胞“可以以更深入，更廣泛的方式完成”，而不是沒有它們。美國國立衛(wèi)生研究院的科學(xué)家們還觀察到，最終他們的微流體復(fù)雜性可以預(yù)測干細(xì)胞將如何成為一個特定的身體部位。為了準(zhǔn)確了解身體部位分化是如何發(fā)生的，微流體分析是必要的。

這種必要性在努力找出如何在正常生長和壓力下生長的干細(xì)胞之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時更為明顯。對癌癥治療恢復(fù)的可能影響可能是巨大的。這種影響支持了行業(yè)分析，即2016年全球評估價值47.6億美元的微流體市場到2025年將增長到124.5億美元。

數(shù)字講述了這個故事。隨著全球日益增加的疾病負(fù)擔(dān)，洶涌澎湃的生物技術(shù)部門將推動市場增長。例如，根據(jù)2017年世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)， 2014年全球糖尿病患者人數(shù)估計為4.22億 - 微流體進(jìn)展有助于創(chuàng)新的糖尿病治療。

研究目標(biāo)的無限前沿也指向許多方面的增長，從干細(xì)胞應(yīng)激水平到腦細(xì)胞，纖維化和骨關(guān)節(jié)。目前，一些開發(fā)用于大腦研究的干細(xì)胞的新公司 - 可以為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的科學(xué)家提供 - 正在贏得客戶，因為許多設(shè)施本身沒有資源產(chǎn)生神經(jīng)干細(xì)胞。新公司將干細(xì)胞類型組裝到微流控芯片上，復(fù)制人體組織，并預(yù)測生理過程。由于他們的新生產(chǎn)挑戰(zhàn)得到了解決，這些公司將在短時間內(nèi)開發(fā)和交付。

據(jù)“ 金融時報 ” 最近的一篇文章報道，加拿大的基因組學(xué)應(yīng)用伙伴計劃（GAPP）支持專門用于彌合研究與商業(yè)化之間差距的合作，現(xiàn)在正在資助650萬美元的微流體項目，以開發(fā)纖維化治療。根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院的科學(xué)家們的說法，骨關(guān)節(jié)和軟骨修復(fù)的局限性促進(jìn)了軟弱軟骨干細(xì)胞治療的發(fā)展，這項工作依賴于“微流體技術(shù)”。

關(guān)于微流體商業(yè)化的預(yù)測包括2016年美國有超過1550萬癌癥幸存者，到2026年這個數(shù)字可能超過2000萬。大約700萬美國患者進(jìn)行了骨骼治療，如髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)置換術(shù)。到2030年，美國與軟骨相關(guān)的膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)預(yù)計每年將達(dá)到350萬次。全世界有超過70,000人患有囊性纖維化。

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