2025.03.17

干细胞研究作为生物医学领域的前沿热点，在再生医学、疾病治疗等诸多方面具有重要的潜在应用价值。

然而，传统的干细胞研究方法面临着显著挑战。由于干细胞本身具有高度敏感性，荧光标记或者强激光照射等常规手段，极有可能干扰细胞的正常生理活动，严重时甚至会导致细胞死亡。因此，在不干扰细胞自然状态的前提下，实现对干细胞动态行为的实时观察，成为了科学家们迫切需要解决的问题。

守护干细胞的自然状态

HoloMonitor采用非侵入式的数字全息技术，无需进行任何标记或染色，就能够在无损的条件下对干细胞进行长时间观察。这一特性使得研究者可以在不干扰细胞自然状态的情况下，持续追踪干细胞的生长、分化以及迁移过程。

相关研究表明，在自然状态下获取的细胞数据更加真实可靠，因为细胞未受到外界标记或刺激的干扰，其生理活动能够更准确地反映其真实状态。

HoloMonitor在干细胞研究中的应用

1. 量化干细胞的形态与迁移特性

骨膜是一种富含血管和多潜能间充质干细胞（MSC）的组织。研究者借助HoloMonitor M4的单细胞追踪和动力学形态学分析技术，对人类骨膜与供体匹配的骨髓间充质干细胞（BM - MSC）的含量进行了比较。

研究结果显示，骨膜来源的MSC在迁移速度和形态变化方面显著优于骨髓来源的MSC。这一发现为新型骨移植替代品的开发提供了重要依据，骨膜来源MSC的良好特性有助于提高骨移植的成功率和效果，为干细胞在再生医学中的应用开辟了新的方向。

2.KLF2+hMSCs与HUVECs在骨再生中的协同效应研究

间充质干细胞（MSCs）因具有多向分化潜能，已成为骨组织工程中常用的细胞来源。近年来，MSCs与内皮细胞（ECs）的共培养策略在血管化骨组织工程中受到广泛关注。研究者旨在探究锌指蛋白的存在对干细胞形成血管（经历血管生成）能力的影响。他们敲除了间充质干细胞（MSC）中的锌指蛋白（KLF2），并在与HUVEC细胞共培养时利用HoloMonitor M4监测细胞运动。

研究结果表明，锌指蛋白的缺失会影响MSC细胞的运动速度和运动距离。这些发现为骨再生研究提供了新的思路，有助于深入理解细胞间的相互作用机制以及骨再生的调控过程。

3.骨质疏松与脂肪生成：探索骨髓中的平衡机制

理解骨髓中成骨和脂肪生成的过程对于干细胞研究至关重要。为了深入研究成骨和脂肪生成之间的微妙平衡，研究者利用HoloMonitor提取了定量细胞状态的生物学指标，包括平均厚度（T）和粗糙度峰度（RK），并绘制了全成骨细胞、全脂肪细胞和未分化hBM - MSC的散点图。这种T - RK图可以用于评估特定处理或培养条件对hBM - MSC分化和骨脂平衡的影响，为骨质疏松等疾病的研究提供了新的工具。

通过对这些指标的分析，可以更准确地了解骨髓中细胞的分化状态和骨脂平衡情况，为疾病的诊断和治疗提供理论支持。

HoloMonitor适用于干细胞研究的奥秘

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应用展望 

HoloMonitor凭借其无标记、非侵入式的成像技术，为干细胞研究带来了充分的便利和精确性。在干细胞的形态与迁移分析、骨再生以及骨质疏松研究等多个方面，HoloMonitor都展现出了巨大的应用潜力。

随着技术的不断进步，HoloMonitor预计将在干细胞研究中发挥更加重要的作用，进一步推动该领域的发展，助力生物医学的进步。未来的研究可探讨HoloMonitor与其他技术的结合，以拓展其在不同疾病模型和细胞类型中的应用范围，从而为医学研究和临床应用提供更为全面的支持。

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