造血干细胞捐赠是一项重要的医疗程序，但它却受到持续短缺的影响。新南威尔士大学(UNSW)的研究人员现在展示了一种模仿胚胎心脏的微流控设备是如何产生造血干细胞前体的，而这可以让造血干细胞按需生产。

与器官和定期输血一样，接受捐赠的造血干细胞的病人需要跟捐赠者拥有相同的血型，以防止他们的免疫系统排斥外来细胞。这导致可行的捐赠者出现短缺，特别是较罕见的血型。

理想情况下，科学家将能在实验室中培育造血干细胞，理论上可以将其提供给任何需要的人。这可以通过培养前体细胞来实现，前体细胞本身可以分化成各种细胞类型，包括红细胞和白细胞。在这项新研究中，新南威尔士大学的团队使用一个微流控设备调查了这个想法，该设备泵送来自胚胎干细胞系的血液干细胞。

该研究的论文第一作者Jingjing Li博士说道：“部分问题是，我们仍不完全了解在胚胎发育过程中微环境中发生的所有过程，这些过程导致了血液干细胞在大约第32天产生。”因此，我们制作了一个模拟心脏跳动和血液循环的设备及一个轨道摇动系统，当血细胞在设备中移动或在盘子中移动时会产生剪应力--或摩擦。

果然，该设备被发现能够促进前体造血干细胞的发展。不仅如此，这些前体细胞还能继续产生分化的血细胞，甚至像那些负责在发育中的胚胎中创造血液干细胞的血管内壁的细胞。

论文共同作者Robert Nordon说道：“让主动脉形成，然后细胞实际从该主动脉进入循环，这是生成这些细胞所需的关键步骤。我们所展示的是，我们可以生成一种能形成所有不同类型血细胞的细胞。我们还发现，它跟主动脉内衬细胞的关系非常密切--因此我们知道它的起源是正确的--而且它能增殖。”

该团队希望这项工作最终能带来能孵化大批量造血干细胞的设备，这将减少对捐赠者的依赖并缩短等待时间。眼下，研究人员正在努力扩大该技术的规模并使用生物反应器来培养细胞。