來(lái)自美國(guó)西北大學(xué)等處的研究人員發(fā)表了題為“Scanning Probe-Enabled Nanocombinatorics Define the Relationship Between Fibronectin Feature Size and Stem Cell Fate”的文章，發(fā)展了一種強(qiáng)大的分析方法，用于指導(dǎo)干細(xì)胞分化，相關(guān)成果公布在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）雜志上。

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的是被稱為納米牛人的西北大學(xué)Chad A. Mirkin教授，他表示，“隨著更深入的發(fā)展，研究人員也許能利用這一新技術(shù)，準(zhǔn)備任何需要的細(xì)胞系的細(xì)胞”，“而且對(duì)于這一過(guò)程的深入了解，也有助于解析癌癥發(fā)生，以及發(fā)展新型抗癌治療方法”。Mirkin教授是美國(guó)科學(xué)院、醫(yī)學(xué)院、工程院三院院士，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬的科技顧問(wèn)，其研究工作集中在納米生物與納米化學(xué)領(lǐng)域。

干細(xì)胞是一類具有多能性的細(xì)胞，它們能分化為特定細(xì)胞如血細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞，當(dāng)然也可以選擇保持多潛能性，即維持其多向發(fā)育潛能及在不分化狀態(tài)下的對(duì)稱性細(xì)胞分裂能力。由于干細(xì)胞在臨床和基礎(chǔ)研究方面的重要意義，因此一直倍受科學(xué)家們的關(guān)注。

在這篇文章中，Mirkin教授等人利用一種稱為納米組合（nanocombinatorics）的方法，構(gòu)建了包括從幾納米到微米不同尺寸的大型文庫(kù)，可以用于解決生物學(xué)內(nèi)部和外部的問(wèn)題。這種技術(shù)還可以用于化學(xué)，材料工程學(xué)，以及納米科學(xué)多方面，評(píng)估不同大小，形狀和組成的化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)。

這種新型分析方法的基礎(chǔ)是西北大學(xué)開(kāi)發(fā)的polymer pen lithography（聚合物筆平版印刷術(shù)），這種技術(shù)能利用微小的聚合物制成的筆陣列以從納米觀到宏觀的分辨率在大面積上進(jìn)行印刷。

這項(xiàng)研究中，研究人員利用自然細(xì)胞環(huán)境中的蛋白結(jié)合分子，比如纖維連接蛋白（fibronectin），這種蛋白能在不同的模式中結(jié)合蛋白，是一種細(xì)胞黏合蛋白。研究人員快速獲取了大范圍內(nèi)上百萬(wàn)的特征，構(gòu)建成文庫(kù)，這一文庫(kù)中包含有大約一萬(wàn)個(gè)纖維連接蛋白模式，2500萬(wàn)個(gè)包括尺寸特征。

之后研究人員引入了間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)，這是屬于中胚層的一類多能干細(xì)胞，主要存在于結(jié)締組織和器官間質(zhì)中，以骨髓組織中含量最為豐富。

Mirkin教授說(shuō)，“我們?cè)谖膸?kù)中分析細(xì)胞樣品，看看到底會(huì)發(fā)生什么”，結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)了干細(xì)胞分化的區(qū)域，和不分化的區(qū)域，納米特征，尤其是直徑為300納米的蛋白點(diǎn)，比更大尺寸的蛋白點(diǎn)更有可能分化成骨樣細(xì)胞。

這對(duì)于指導(dǎo)干細(xì)胞分化具有重要意義，下一步研究人員還將把這一方法應(yīng)用到更多重要的生物事件中，比如加速催化反應(yīng)等。