iPSC技术瓶颈在哪些方面？一文讲清

iPSC技术，或称诱导多能干细胞（iPSC）技术，是一项可将体细胞重编程为多能干细胞，即从已有细胞生成能够在实验室以多种方式增殖及分化的细胞。iPSC技术在模式动物研究中取得了重大进展，同时也具有在创造标准化干细胞库；开发配体屏蔽干细胞疗法；研究疾病的动力和发生的机制；肿瘤的治疗等重要应用。虽然iPSC技术在很多方面都取得了良好的进展，但它仍存在一些问题和瓶颈。
首先是iPSC的泛化性能方面的瓶颈。多能性是iPSC的一项基本特性，但是，意外的特殊特性和非稳定的方向化能力经常出现在iPSC中，导致iPSC对不同环境的适应性不佳，很难解决这个问题。其次，iPSC缺乏安全性。毕竟iPSC是从有核细胞中诱导而来的，它仍然保留着一些有害的细胞特性，尤其是在基因持续性修饰过程中，有可能会发生基因突变和染色体重组，并形成肿瘤细胞，最后进一步影响iPSC技术的发展。最后是iPSC表达量不高，由于iPSC表达量本身就很低，使得提取供试系统及蛋白质分析困难。此外，在分化过程中，iPSC以及其衍生物的表达量会进一步降低，研究者需要做出策略以提升iPSC表达量和稳定性。
另外，生物安全性问题是iPSC技术急待解决的一大难题。一说起来，iPSC技术的开展必然牵涉到辐射遗传的问题，它也存在一定的风险，尤其是当向iPSC注入基因时，如果选择可移植基因，就有可能形成肿瘤。另一方面，iPSC技术也存在样本控制的问题，也就是人们可以改变一个生物的基因组，这种技术可以“制造”一些改造生物，以扩大自身力量，是一个极端恐怖的行为，令人谨慎做为考虑。
最后，国内外学术研究机构和学者们也注意到iPSC技术生产效率较低的问题，这是一个相当严重的问题和瓶颈。iPSC诱导分化过程所需要的步骤较多，时间较长，成本也不低，使iPSC技术市场化较为困难，而且，各种诱导药物的微量干扰也可能帮助细胞达到同一表型，但很难提高效率。
总之，虽然iPSC技术在模式动物实验中取得了一些进展，但仍存在一些瓶颈，例如泛化性能，安全性，表达量等。因此，面对这些瓶颈，学者们需要思考新的方法和技术，来提高iPSC在医学研究中的应用效率，并找到更安全的方法和策略，以满足多种应用场景的需求。
1.iPSC技术获得细胞的难点
iPSC技术是一种多功能干细胞与疾病清除技术，用于促进病患的自身形成的重编程技术。iPSC技术的有效性取决于其获取的原始细胞类型。不同于传统的细胞重编程，iPSC技术可以获得更多的细胞类型。正常例如胚胎干细胞（ESC）和多能干细胞（iPSC），所含的不同细胞类型也不同。获取ESC或iPSC细胞，需要控制环境趋势和应用适当标准，以确保获得有效的重编程细胞。这种重新编程需要在各种分子和细胞水平上进行。
iPSC技术存在的一个明显的挑战是在控制重编程环境时，可以获得高质量的细胞。因为在重新编程过程中，细胞形态和代谢状态将会发生明显的变化，这可能会影响细胞株的活性和基因稳定性。因此，改变细胞重编程环境有可能影响iPSC细胞的质量，从而影响最终应用。一些研究表明，在重编程过程中，异种互操作物质可以有助于加强iPSC细胞的稳定性，并减少形态变化。相关研究还报道，不同细胞类型可能对配体的选择性非常敏感，因此可以采取选择性的技术来促进更稳定的重编程环境，从而获得高质量的细胞。
2.治疗药物开发的瓶颈
从治疗药物开发的角度来看，iPSC技术具有巨大的潜力，但仍然有许多难以克服的瓶颈。这些阻碍治疗药物开发的主要因素主要包括选择合适的模式系统、研究中的动物使用、缺少体外处理/治疗的支持以及缺乏有效的批量增殖系统。
目前，许多关注疾病药物开发的研究使用动物模型，如小鼠和大鼠，这些动物的发育和细胞生物学机制与人类不同。iPSC技术提供了一种更可靠的动物模型来研究疾病，它们可以按照自然时序发育，具有完美的特性。例如，用于研究具有几环系统损伤的神经细胞重编程可以从非神经细胞衍生，并最终说明治疗疾病的可能性。
此外，有了iPSC技术，科学家们也有了新的可能性，可以从病人体内提取细胞进行重编程，从而开发精准的治疗药物。但是，目前治疗药物开发的一个主要瓶颈是，很难获得足够多的细胞用于进行体外治疗和评估。要大量收集从单个病人来源的细胞，以便在健康和病变状况下进行比较，仍然是一项技术挑战。实验室采用的不同重编程方法也可能影响iPSC细胞的质量和多态性，因此可能会影响治疗药物的效果。
3.研究过程中的安全性
在进行iPSC技术研究时，还需要考虑其安全性。实际上，流行的iPSC重编程技术都伴随着较少的遗传异质