凯斯西储大学的研究者们在最近发行的期刊“Acta Biomaterialia”上报告说，人体内一些被称为小分子干扰RNA（siRNA）的遗传物质，可以在胞内包装然后释放，从而精确且持续的指导细胞行为。该研究小组由Eben Alsberg副教授（凯斯西储大学生物医学工程和骨科手术部门）领导，致力于通过实验寻求促进干细胞分化的方法，例如，促进其分化为骨和软骨细胞，而不是脂肪、平滑肌和其他类型的细胞。除组织工程外，科学家们认为他们的技术还可以通过阻断恶性肿瘤的血管生成来抑制肿瘤的营养供给，或者使用siRNA来干扰其他的细胞功能而导致癌细胞死亡。
siRNA是一种可抑制基因表达的小型短双链RNA。该分子可以干扰生物体细胞代谢关键的特定蛋白质的合成过程。然而目前利用siRNA干扰阻止恶性肿瘤生长或指导细胞行为的挑战在于，这种微小的物质在注射入血液或直接进入靶组织时会迅速分散。
Alsberg副教授，Khanh Nguyen博士后研究员，以及Phuong N Dang 博士，在一种高分子复合材料材料中包裹siRNA。紫外灯下，该高分子复合物会被诱导形成由聚合物丝线网络连接而成的凝胶。随着凝胶丝线的分解，siRNA可以摆脱束缚并改变目标细胞的命运。最终，这一体系可以被注射到靶组织并从体外进行光照射而促使水凝胶的形成。
Alsberg说，“这种局部传输系统可以帮助siRNA靶向干扰特定细胞群，例如癌症肿瘤细胞或在骨折部位的干细胞，“siRNA改变细胞行为的能力基于遗传物质暴露时间的长短。“我们可以优化材料的特性，从而能够控制细胞暴露于siRNA的材料的剂量和比率。这种特点使它很适合于治疗。”
试验表明，在凝胶内和凝胶旁的siRNA能够在相当长的时间内有效地干扰一个细胞的信号通路。通过调整分子结构，特别是使水凝胶复合物增加更多的“触手”以抓紧siRNA，研究小组增加了靶细胞暴露于siRNA的时间，使得其从原来的几天延长到到几周，因而可以延缓肿瘤的进展。
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