激光微加工聚合物模板帮助斯坦福心血管研究所生成干细胞系

在制药行业，越来越多的药物从未走出实验室，无法到达需要治疗的患者手中。不仅那些投入大量研发资金开发新药的公司成本高昂，而且那些无法得到帮助的患者和必须为这些药物可能取消的持续患者护理付费的保险公司也面临同样的成本。为了遏制这种趋势，研究人员现在正专注于新技术，以改进药物发现、疾病建模和毒性筛选，从而加快新疗法的上市时间。

在斯坦福大学医学院心血管研究所，研究团队正在探索从人类多能干细胞体外生产人类心脏祖细胞和心肌细胞，以确保有充足的心血管细胞来源用于研究。首席研究员兼研究所所长 Joseph Wu 博士利用模板展示了对蛋白质进行图案化以生成干细胞系的能力。细胞附着在模板上并生长成研究所需的规定形状。

团队的博士后研究员 Huaxiao Yang 负责制作直径为 20 毫米、带有 6,500 个孔的模板。Yang 博士在立体光刻方面拥有丰富的经验，他解释说，他首先尝试制作这些部件，但很快意识到激光微加工聚合物模板可能是一个更好的解决方案，因此他联系了 Potomac。这些孔是直径为 16.7 微米 x 110 微米的矩形，因此 Potomac 的激光加工更有意义。Yang 博士解释说：“这个尺寸非常适合激光加工，而且数字化制造不需要生成掩模。直接从 CAD 文件转到激光工具为我们节省了时间和金钱，而且我们可以根据需要修改设计，与 Potomac 团队反复合作。”

此外，斯坦福团队需要可重复的结果。使用自动化工具评估细胞，因此必须使用相同的模板，以便对每个模板中生长的细胞进行良好的比较。Potomac 的激光微加工处理可以高精度地钻孔，公差和准确度都很高，因此整个 6,500 个孔非常接近相同。目前正在测试其他材料以制造模板，以优化性能。

心血管研究所的工作对社会还有另一个好处。该研究所正在编制一个针对特定患者的生物库，其中包含未识别的人类诱导多能干细胞 (iPSC) 系。参与研究的患者涵盖了广泛的心脏病、健康对照和非心脏病对照，希望有朝一日能够根据目标患者群体的特定特征定制药物。改进的生成干细胞系的方法将推动精准医疗的发展，从而挽救生命，最重要的是，治疗不会损害整个身体。