“干”細胞的名稱來自植物莖，盡管它們的體型很小，但卻能夠生產花，葉，枝，果實，蔬菜和巨大的樹木。同樣，干細胞雖然是微觀的，卻有可能發(fā)展成不同的身體部位 - 修復或替換患病或受傷的細胞。干細胞可以分化，這意味著它們可以成為視網膜或胰腺細胞，皮膚細胞或脛骨細胞，特定于鼻子或腳趾的細胞。干細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胞是否受到壓力。觀察到在放射治療的應激下生長和發(fā)育的干細胞不同于在低應激環(huán)境中發(fā)育的干細胞 - 即沒有輻射。最近的一項動物研究表明干細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。

加州大學洛杉磯分校廣泛干細胞研究中心的John Chute博士和血液學/腫瘤學教授研究了正常生長干細胞的微流體環(huán)境與應激下生長干細胞的微流體環(huán)境之間的差異。Chute團隊的目標是闡明為什么正常生長細胞可以轉變成壓力下生長細胞，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)生了轉變，但改變的原因還是個謎。”

放射和化療等治療會使人體血液形成細胞受到危險的壓力和消耗。干細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，即是否有可能預測干細胞的應激水平，并為輻射患者提供最有效的干細胞治療，以加速康復。

就像土壤養(yǎng)分維持植物莖一樣，干細胞周圍的微流體環(huán)境也會滋養(yǎng)它們。根據Chute的說法，“在干細胞研究中，兩個重要的問題是，'調節(jié)干細胞的微環(huán)境細胞是什么？' “他們是如何做到的？”美國國立衛(wèi)生研究院的科學家們一致認為：“微流體學提供了一種系統(tǒng)的方法來研究干細胞的決策過程?！贝送?，基于培養(yǎng)它們的微流體分析干細胞“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)生研究院的科學家們還觀察到，最終他們的微流體復雜性可以預測干細胞將如何成為一個特定的身體部位。為了準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胞之間進行轉換時更為明顯。對癌癥治療恢復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。

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

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

據“ 金融時報 ” 最近的一篇文章報道，加拿大的基因組學應用伙伴計劃（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。根據美國國立衛(wèi)生研究院的科學家們的說法，骨關節(jié)和軟骨修復的局限性促進了軟弱軟骨干細胞治療的發(fā)展，這項工作依賴于“微流體技術”。

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

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