“尽管基于干细胞的疗法似乎非常有前途，但我们已经看到许多临床试验失败了。我们认为，需要的是精确靶向干细胞并将其递送至大脑更大区域的工具，”约翰·霍普金斯大学医学院细胞工程研究所放射学副教授Piotr Walczak博士说。 。人类干细胞的治疗前景源自其发展为任何类型的细胞的能力，并且理论上可以使受伤或患病的组织再生，从在1型糖尿病中丢失的胰岛胰岛胰岛细胞到多巴胺，死于帕金森氏病的人脑细胞。
十年前，山中伸弥(Shinya Yamanaka)在的研究小组开发出一种技术，该技术可以“重置”皮肤细胞等成熟细胞，使其成为所谓的诱导性多能干细胞。这为研究人员提供了一种替代胚胎干细胞的方法，该方法可以创建与每个患者的基因组成相匹配的治疗性干细胞，从而大大减少了在注入或移植后细胞排斥的机会。但是，尽管诱导的多能干细胞在研究方面取得了长足的进步，但瓦尔扎克说，它们尚未获得任何治疗的批准，成功的障碍依然存在。
为了解决这种障碍，即如何将细胞准确地放置在需要的地方，而又没有其他地方，Walczak和他的同事放射学助理教授Miroslaw Janowski医学博士寻求一种方法来解决需要医师刺破患者的头骨或静脉注射。Walczak说，前者不仅令人不快，而且只允许将干细胞运送到大脑中的一个有限位置。相比之下，Walczak说，静脉内注射细胞会将细胞分散到全身，很少有细胞会着陆在最需要的地方。
“我们的想法是在两者之间做一些事情，”詹诺夫斯基说，他采用了动脉内注射技术，该技术包括将导管或空心管穿入通常是腿部的血管中，然后将其引导至坚硬的血管中。到达像大脑一样的位置。Janowski说，该技术目前主要用于修复大脑中的大血管，但研究团队希望也可以将其用于将干细胞运送到需要的确切位置。为此，他们需要一种实时监控导管放置和植入细胞运动的方法。
Walczak和Janowski与同事合作，包括Monica Pearl，医学博士，他是介入神经放射学部门的放射学副教授，专门研究动脉内手术。通常，该过程以X射线图像为指导进行，但是这种方法排除了观察注入的干细胞运动并实时进行调整的可能性。
在他们的实验中，将导管置于X射线引导下后，他们将麻醉的狗和猪对象转移到MRI机器上，在整个过程中每隔几秒钟拍摄一次图像。一旦导管进入大脑，Pearl会预先注射少量无害的造影剂，其中包括氧化铁，并且可以在MRI上检测到。Janowski说：“通过使用MRI实时查看造影剂的去向，我们可以预测注射的干细胞将去向何处，并在需要时对导管位置进行调整。”“这就像在您的汽车上安装GPS导航系统，可以帮助您保持正确的路线，而不仅仅是在到达错误的地方后才发现自己迷路。”放射学教授Jeff Bulte博士补充道，参加了研究。
然后，研究小组在MRI的作用下，将小干细胞(来自大脑的神经胶质祖细胞)和大的骨髓间充质干细胞都注入了动物体内，发现在这两种情况下，预先注射的造影剂和MRI可以使它们准确地预测细胞将在哪里结束。他们还可以判断是否在动脉中形成了细胞团，如果可能的话，可以进行干预以避免团块生长到足以切断血液流动并造成危险的程度。Walczak说：“如果进一步的研究证实了我们的进步，我们认为该程序可能会在精密医学方面迈出一大步，使医生能够将干细胞或药物准确地递送到每个患者所需的位置。”研究小组正计划在动物中测试该程序，以治疗中风和癌症，
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