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重大醫學進展:科學家創造了一種”活體血脈”

重大醫學進展:科學家創造了一種”活體血脈”

2022-11-20 Comments 0 Comment

這是科學家們首次觀察到與自然發生的血管的複雜結構如此接近的血管形成。由悉尼大學領導的一項國際研究合作創造了一種技術,為生產反映活體血管結構的材料帶來了可能性,這對未來的外科手術而言有著重大的技術影響。

活血血管概念.jpg

藝術家對具有新材料的”活體血管”的印像圖

臨床前研究表明,製造的血管被移植到小鼠體內後,身體就會接受它,新的細胞和組織開始在適當的位置發育,從而將其轉化為一個”活的血管”。

雖然其他人過去曾試圖製造血管並取得了不同程度的成功,但來自查爾斯-帕金斯中心的資深作者安東尼·韋斯教授指出,這是科學家首次觀察到血管的發展與自然發生的血管的複雜結構有如此高的相似度。

Weiss教授說:”大自然隨著時間的推移將這種人造管轉化為看起來、行為和功能都像真正的血管的管子。這項技術重現生物組織複雜結構的能力表明,它不僅有可能製造血管以協助手術,而且還為未來創造其他合成組織(如心臟瓣膜)創造了條件。”

共同作者、美國哥倫布市全國兒童醫院和韋克斯納醫療中心再生醫學中心的克里斯托弗-布雷爾博士說,他對這項研究對兒童的潛力感到興奮。

“目前,當孩子們患有血管異常時,外科醫生別無選擇,只能使用合成血管,在短時間內功能良好,但隨著孩子們的成長,不可避免地需要進行額外的替換手術。這項新技術為人造血管提供了令人興奮的基礎,使其能夠隨著時間的推移繼續生長和發展。”

這項技術是由主要作者、悉尼大學查爾斯-帕金斯中心的生物工程師Wang Ziyu博士開創的,作為其博士論文的一部分,他在同樣隸屬於查爾斯-帕金斯中心的Suzanne Mithieux博士之前的研究基礎上進行了擴展。

天然血管壁是由彈性蛋白(一種提供血管彈性和伸展能力的蛋白質)的同心環組成的,橫截面很像套娃。因此,這些環是有彈性的,允許血管隨著血流而改變大小。

這項新技術意味著,這些重要的同心彈性蛋白環第一次可以在植入的管壁內自然發展。

與目前用於手術的合成材料的製造過程不同,這種新的製造過程雖然可能是漫長、複雜和昂貴的,但它的效用也是迅速和明確的。Wang說:”它們僅僅是由兩種自然發生的材料製造的,這些材料能被人體很好地接受。””Tropoelastin蛋白(彈性蛋白的天然構成材料)被包裝在一個彈性鞘中,該彈性鞘逐漸消散,並促進形成高度組織化的、自然的、模仿正常運作的血管。”

製造好的人造血管還可以安全地被儲存在無菌塑料袋中,直到等到適合它的受體完成手術。

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