用ai创造全新的蛋白质结构：KAUST科学家开发新纳米技术

用ai创造全新的蛋白质结构：KAUST科学家开发新纳米技术下一步，KAUST团队计划在退行性骨病的小鼠模型中测试其系统，期望纳米线支架能安全地植入损伤部位并促进组织修复。外部施加的磁场将被用来加速愈合过程。研究作者Jose Efrain Perez是Kosel实验室的前博士生，他也看到了其他疾病环境中的潜在应用。正如他所指出的：“通过增加或减少纳米线的长度和直径来改变基质的硬度，可以促进间充质干细胞的不同反应。或者他们可以使用其他类型的干细胞，例如，促进神经元生长和中风后的大脑修复。”更重要的是，Perez补充说：“我们可以进一步定制纳米线支架本身或基础材料--例如，通过使用不同的金属来利用它们的磁性反应，或在纳米线上涂上生物分子，以便在细胞接触后进行潜在的传递。”

阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的科学家们开发的一种纳米技术平台可能会导致退行性骨病的新疗法。该技术依赖于铁纳米线，它能对磁场做出反应而弯曲。生长在这些细线网中的成骨干细胞在移动的基质上得到一种物理锻炼。它们随后成长为成人骨的速度比传统的培养环境要快得多，分化方法只持续几天而不是几周。

“这是一个了不起的发现，”KAUST生物科学副教授Jasmeen Merzaban说。“我们可以在更短的时间内实现高效的骨细胞形成，有可能为更有效的骨再生铺平道路。”Merzaban与传感器科学家Jürgen Kosel和他们实验室的同事一起共同领导了这项研究。

科学家们分析了他们的纳米线支架在有磁信号和无磁信号时的造骨能力。他们将细小的电线做成均匀的网格，然后将骨髓衍生的人类间充质干细胞（MSCs）铺在上面。每根细线的大小与一些细菌上发现的尾巴状附属物差不多。

研究人员发现，加入低频磁场大大加速了骨骼发育的过程。在机械刺激下孵化的两天内，可以检测到骨骼发育的遗传标记，而与干性和自我更新有关的基因则很快变得不活跃。科学家们还可以在显微镜下见证细胞的自我重建，使其迅速变得更像骨骼。

下一步，KAUST团队计划在退行性骨病的小鼠模型中测试其系统，期望纳米线支架能安全地植入损伤部位并促进组织修复。外部施加的磁场将被用来加速愈合过程。

研究作者Jose Efrain Perez是Kosel实验室的前博士生，他也看到了其他疾病环境中的潜在应用。正如他所指出的：“通过增加或减少纳米线的长度和直径来改变基质的硬度，可以促进间充质干细胞的不同反应。或者他们可以使用其他类型的干细胞，例如，促进神经元生长和中风后的大脑修复。”

更重要的是，Perez补充说：“我们可以进一步定制纳米线支架本身或基础材料--例如，通过使用不同的金属来利用它们的磁性反应，或在纳米线上涂上生物分子，以便在细胞接触后进行潜在的传递。”