基于干細胞的再生醫學利用干細胞的自我更新和分化特性，越來越多地用于退行性疾病、衰老相關疾病和一些難治性疾病的治療，并取得了令人興奮的進展。然而，移植前/移植后的細胞存活和在移植位點的滯留能力差、不受控制的分化和定植到受體組織的細胞數量不足等問題是干細胞再生療法面臨的主要挑戰。工程化的、功能性生物材料具有可調節的生物化學和生物物理特性，可顯著影響干細胞的各種行為，如細胞植入、細胞存活、細胞遷移和分化結果，從而增強干細胞的植入和引導組織再生。因此，干細胞生物學與生物工程材料的結合是改善干細胞再生治療效果的一種很有前途的策略。

近日，國家納米科學中心聶廣軍研究員團隊聯合華東理工大學劉昌勝院士團隊合作在Life Medicine發表了綜述文章（Review）：Engineered biomaterials in stem cell-based regenerative medicine。該文章首先闡述了功能性生物材料在干細胞擴增、干細胞定向分化、干細胞移植、組織再生過程的應用，系統總結了功能性生物材料在干細胞來源的類器官培養和基于類器官的再生治療過程中的應用，并針對性地提出了功能性生物材料輔助的干細胞再生治療的挑戰和未來發展方向。

再生醫學整合了干細胞、發育生物學、合成生物學、材料科學和組織工程等研究領域，取得了令人深刻的進展。

功能性生物材料的生物物理特性（包括硬度、粘彈性、微孔結構和拓撲結構等）和生物化學特性（例如生物活性分子的載帶和控釋等）能顯著影響細胞的多種行為，這些特性使得功能性生物材料能夠改善基于干細胞的再生醫學面臨的諸多挑戰。

總之，功能性生物材料輔助的干細胞再生療法是一個新興的跨學科研究領域。未來的功能性生物材料不僅可以作為細胞或生物活性因子的結構支持或遞送載體，還可以作為血管生成、神經發生和炎癥反應的多功能調節因子，以最大限度地提高基于干細胞的再生治療的效果。

英文全文鏈接：

https://doi.org/10.1093/lifemedi/lnad027

引用本文：

Fei Zhu and others, Engineered biomaterials in stem cell-based regenerative medicine, Life Medicine, Volume 2, Issue 4, August 2023, lnad027, https://doi.org/10.1093/lifemedi/lnad027