东北网3月2日讯(衣晓峰 王 高军震 记者 杜筱) 近日，哈尔滨市第五医院运动医学科青年学者万大千的研究成果《基于上转换纳米粒子动态监测干细胞移植在大动物骨缺损治疗中的实验研究》在国际上首次提出使用双源CT动态实时观测，这项历时3年的研究填补了世界上本领域的空白。在分子影像医学研究上达到了国际先进水平，为攻克干细胞治疗骨缺损的转归和浓度等难题提供了极具转化价值的临床思路，有望在未来的临床实践中，以其安全、清洁及廉价的优势造福于更多的骨不连患者。
在上海交通大学戴 戎院士领衔、上海交通大学医学院附属第九人民医院影像科副教授艾松涛、上海交通大学材料学院陶可教授、陈德欣博士等专家团队的指导和帮助下，万大千博士等人设计了一种新型的检测手段，包括使用表面修饰技术增加纳米颗粒生物相容性和被细胞吞噬量，使用双能CT成像技术完成活体干细胞示踪，由此获得了多项国家自然科学基金和省创新基金的支持。研究结果显示：经过表面修饰的纳米颗粒的吸收量高达每细胞255pg的量，并且在2周之后未见明显减少。同时，修饰过的纳米颗粒，对细胞的活性、毒性和细胞的周期，以及对脊髓间充质干细胞的成骨、成软骨和成脂分化能力均没有显著影响。研究证明，稀土纳米颗粒标记后细胞中的可探测时间达14天，保证了对干细胞的长期观察。本次研究还表明，纳米颗粒可望成为一种潜在的细胞纳米探针，在无创、实时观察干细胞在组织修复过程中，为观察和研究干细胞治疗机制带来一种新颖且直观的检测手段。
据世卫组织统计，我国每年约有200万病人因骨缺损、骨不连、骨坏死等并发症，需要进行骨移植修复和骨重建治疗。在组织工程及骨缺损修复领域，干细胞的移植治疗引起了人们的广泛关注，同时，在临床试验中，干细胞移植也被广泛应用，并取得了一定的成果。然而，对植入干细胞的位置和局部浓度的实时、无损的示踪仍旧是摆在医生及科研工作者面前的巨大挑战，这个问题成了阻碍对临床治疗中的骨修复过程理解的巨大的障碍。CT是除X射线检查以外的对骨骼系统检查的首选影像学检查方法，尤其对于骨皮质、骨痂等高密度物质显示效果最佳。CT成像具有高空间分辨率(50-200μm)、图像采集时间短、费用相对低廉、可整体成像等特点。尤其是双能CT的出现为活细胞的在体示踪提供了一个新的手段。针对这一问题，万大千团队设计了一种新型的检测手段，包括使用表面修饰技术以提高纳米颗粒生物相容性和被细胞吞噬量，使用双能CT成像技术完成活体干细胞示踪。
与此同时，万大千博士团队还通过动物建模，模拟出了临床常见的骨缺损损伤，类似于人类患者骨不连的病情，随后给予该动物模型进行干细胞注射，观察对骨缺损部位的影响。课题组采取了透射电镜、病理学特殊染色、免疫组化、免疫印迹等方法，结果发现干细胞注射的方式可有效治疗骨缺损。相关研究亦于近期被美国化学学术顶级期刊《表面》发表。
