纳米脂肪制备系统的首次全面比较:不同商业设备的性能与生物质量差异显著

《Scientific Reports》:First comparison of commercial systems to prepare nanofat: technical performances and biological quality differ among obtained products

【字体: 时间:2026年02月22日 来源:Scientific Reports 3.9

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  为解决商业纳米脂肪(Nanofat)制备系统缺乏标准化比较、产品性能不一的问题,研究人员首次对八种市售设备的制备过程(乳化/微粉化)进行了综合评估,结合技术参数(时间、产量等)与生物学特性(细胞活力、表型、克隆潜能、细胞外囊泡EVs等),揭示了不同设备在产品技术表现与生物学质量上存在显著差异,为基于特定临床目标(如富含基质/干细胞或细胞外囊泡)选择设备提供了科学依据。

  
想让皮肤恢复年轻光彩,或是修复受损的组织?脂肪移植技术中的“纳米脂肪”(Nanofat)近年来在再生医学领域备受关注。这是一种通过机械方式处理脂肪组织得到的产物,因其操作简便、可在患者床边制备,最初被用于改善皮肤质地,如今其应用范围已扩展到更广泛的修复与再生场景。然而,一个核心问题始终困扰着临床医生与研究人员:市面上的纳米脂肪制备设备琳琅满目,它们的制备流程、最终产品的“质量”究竟有何不同?由于缺乏标准化的制备协议和统一的评估体系,不同设备产出的纳米脂肪在促进再生方面的效果可能天差地别,这给临床应用带来了不确定性和选择困难。
为了拨开这层迷雾,一项发表在《Scientific Reports》上的研究首次对多种商业纳米脂肪制备系统展开了“头对头”的全面较量。研究团队的目标非常明确:不仅要看哪个设备用起来更顺手(技术性能),更要深入探究哪个设备产出的“产品”在生物学上更具潜力(生物质量)。他们从五位健康捐献者身上获取了脂肪抽吸物,并用八种不同的市售设备进行处理,这些设备主要基于两种技术原理:乳化(Emulsification)或微粉化(Micronization)。
研究人员主要使用了以下关键技术方法:首先,通过一系列标准化操作评估了各设备的技术性能,包括制备时间、操作便捷性、注射顺畅度、体积产率以及残留水相比例。在生物学评估方面,核心是从制备的纳米脂肪中分离出基质血管成分(Stromal Vascular Fraction, SVF),这是一群包含多种细胞(如脂肪来源基质/干细胞、内皮细胞等)的混合群体。随后,他们对SVF进行了多维度分析:检测细胞活力与有核细胞产量,利用流式细胞术进行免疫表型分析以确定不同细胞亚型(如脂肪来源基质/干细胞Adipose-derived Stromal/Stem Cells, ADSCs、白细胞等)的比例,并通过克隆形成实验评估细胞的增殖与干性潜能。此外,研究还收集了纳米脂肪的条件培养基,采用流式细胞术对其中的细胞外囊泡(Extracellular Vesicles, EVs)进行了定量和亚型分析。最后,借助共聚焦显微镜,研究人员直观地观察了纳米脂肪样品中成熟脂肪细胞、毛细血管网络和细胞外基质的保存情况。
研究结果通过一系列细致的比较得以呈现:
技术性能评估:所有设备都表现出令人满意的技术性能。其中,Puregraft Boost V2和Emulsfat在总体技术评分中名列前茅,意味着它们在制备效率、操作便利性和产出方面综合表现最佳。
细胞活力与产量:一个好消息是,所有设备制备的纳米脂肪中,分离出的细胞活力中位数均高于85%,表明这些商业系统都能较好地保持细胞活性。然而,在具体的细胞产量和组成上,差异开始显现。Adinizer设备产出了最高比例的脂肪来源基质/干细胞(ADSCs),并因此在总体生物学质量评分中拔得头筹。与之形成对比的是,Hy-Tissue Nanofat设备产生的细胞产量最低,同时白细胞比例最高。
克隆形成能力:所有通过不同设备制备的纳米脂肪中都含有具有克隆形成能力的祖细胞,这证实了其具有再生潜能的细胞成分普遍存在。
细胞外囊泡分析:不同设备产生的纳米脂肪,其条件培养基中的细胞外囊泡(EVs)浓度大致相当,浓度差异主要受捐献者个体差异的影响。不过,Emulsfat设备制备的产品中,来源于脂肪细胞的EVs(adipocyte-derived EVs)更为富集,这可能暗示了其旁分泌作用机制的独特性。
微观结构观察:共聚焦显微镜的图像挑战了一个常见的假设。观察显示,无论采用乳化还是微粉化技术,各设备制备的纳米脂肪中,成熟脂肪细胞、血管网络和细胞外基质都得到了一定程度的保留,并未被完全破坏。这表明纳米脂肪并非简单的细胞悬液,而是保留了部分原始组织微结构碎片的产品。
基于以上发现,研究得出了明确的结论:纳米脂肪的特性强烈依赖于所使用的制备设备。技术上的便捷高效(技术性能得分高)与产品优越的生物学质量(生物学质量得分高)之间可能存在分离,即一个好用的设备不一定产出生物学上最优的产品,反之亦然。例如,某些设备在操作上得分高,但其产出的干细胞比例可能并非最高;而某些设备产出的干细胞比例高,但操作流程可能相对复杂。
这项研究的意义重大。作为首个对商业纳米脂肪制备系统进行的综合性比较研究,它深刻揭示了当前市场产品标准不一的问题,明确指出了建立标准化制备方法和产品质量认证标准的紧迫性。更重要的是,它为用户(临床医生和研究人员)提供了一份基于证据的“选择指南”。当临床目标侧重于获取富含干细胞的产品以促进组织再生时,可优先考虑ADSC比例高的设备;若更关注脂肪细胞来源的旁分泌因子(如EVs),则可能选择特定富集此类EVs的设备。这项研究将纳米脂肪的制备从“经验操作”推向“精准选择”,为优化再生治疗效果奠定了坚实的科学基础。
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