藻酸盐能在某些藻类的细胞壁上形成一种支撑骨架。弗劳恩霍夫的科学家使用来自智利海藻的胶状质作为干细胞培养的底物。它们可以灵活地调整藻酸盐的孔径大小和弹性，并能传送活性成分，且具有比塑料制品更好的光学特性。

对于未来的药物测试来说，制药行业需要大量的多能干细胞。这些干细胞可将自己转变为任何种类的体细胞，例如内部器官的细胞。来自于大量不同病症类型患者的成千上万的干细胞系目前正被用于建立生物银行，在此医生可以来研究这些遗传疾病的理想模型。利用这些干细胞，医生和制药公司可以比以前更快、更好地测试新的药物。

 苏尔茨巴赫生物医学工程IBMT弗劳恩霍夫研究所的科学家已经确定智利海藻是多能干细胞扩张时一种特别有效的营养物质来源。在过去的几年里，他们已经开发出一种控制并记录藻酸盐，海藻支撑结构的制造方法。这个过程包括了从智利的海滩和海域收获海藻，进口打碎干海藻，制造海藻酸钠，并在萨尔州研究院的实验室里用它来培养多能干细胞。英国制药公司目前正在验证他们实验室的过程。“第一个具体的和欧洲联盟制药工业协会（EFPIA）合作的计划将在明年进行，” 弗劳恩霍夫IBMT的常务负责人Heiko Zimmermann教授如是说。“我们的目标是要证明，我们可以利用该工艺生产稳定的多能干细胞。在研究所，我们已经成功地利用这一点产生了许多个人干细胞系。”苏尔茨巴赫弗劳恩霍夫的科学家与他们在智利和英国的同事共同开发了生产工艺和技术平台。

来自于两种智利海藻类别的藻酸盐都很适合

智利海岸生长的两种海藻形成了源材料：F藻和N藻。海藻细胞壁上的支撑结构是藻酸盐，它特别适合于干细胞的培养：它由比蜂蜜更粘稠的高度含水凝胶构成。当和钙或钡交联时，它既稳定又有弹性——就像你在甜点碗里发现的果冻——也可渗透营养物和重要成分。 “细胞在弹性的3D环境中会感觉和在体内一样。这样的环境可以使用藻酸盐进行完美地模拟，”Zimmermann教授解释说。这是一个理想的环境，特别是对于规律收缩的心脏肌肉细胞来说。科学家灵活地设置了通过海藻物种的混合物的弹性并产生了任意尺寸的珠型藻酸盐。“毕竟，不同的细胞需要不同的培养条件，”Zimmermann教授说。“我们还在藻酸盐中引入活性成分并以受控的方式释放它们。”这些成分包括可将多能干细胞分化成某些体细胞的物质。 “将来，”Zimmermann教授继续说道，“藻酸盐不仅可被动地充当底物，也将积极影响干细胞的生长。”弹性的生物质自体荧光的缺失是一个进一步的优点，并且对于光学分析技术来说非常重要。 “干细胞在我们的藻酸盐上生长地更好——特别是在自动化生物反应器上，它们比在今天普遍使用的塑料基板上能更好地分化成所需的体细胞，”Zimmermann教授说。

收获海藻的过程受到严格的控制：发给智利渔民特殊的许可证，只收获适合于制造藻酸盐的海藻，只允许在智利海岸进行可持续的资源管理。在IBMT和科金博UCN大学的弗劳恩霍夫实验室里，海藻被单独去皮，切丝，并完全干燥。这全部在24小时内完成以避免材料被污染。海藻颗粒然后出口到德国，在那里IBMT科学家在该研究所的洁净室分离出藻酸盐。此过程之后，它以液体形式存在，并且用强有力的空气喷枪形成圆珠。圆珠在钡浴之后变得更加稳定，而钡容易被留在海藻里。“诀窍在于使材料稳定，但不要太用力，”Zimmermann教授说。

研究人员将蛋白包被的藻酸盐放在生物反应器里，它可提供优化的温度和CO2的环境，并不断搅动营养物质和细胞。在周围200微米进行测量，发现每个单独的胶珠都发挥着培养基的作用。干细胞可在有藻酸盐的容器中生长3-7天并扩增，因为它们能够这样做。“因为在反应器中的藻酸盐的量可以稍微增加，我们就可以在更小的空间培养更大量的多能干细胞，”Zimmermann教授说。