科學家利用仿真血管三維模型實現蛇毒研究領域的技術突破
蛇毒研究取得突破性進展,利用三維模型模擬人體血管反應,改進治療策略,減少動物試驗。一種仿真血管的三維模型將使人們有可能準確地看到蛇毒是如何攻擊血管的,而無需使用實驗動物。這種新的研究模型被稱為”晶片上的器官”(organ-on-a-chip),由阿姆斯特丹自由大學、MIMETAS 和Naturalis 生物多樣性中心的研究團隊共同開發。
每年約有十萬人死於蛇咬。四倍於這一數字的人受到慢性傷害。需要研究蛇毒是如何發揮作用的,以找到解決方案,但仍難以實施。現在,來自阿姆斯特丹自由大學(VU)、MIMETAS 和Naturalis 生物多樣性中心的研究小組首次證明,可以在三維模擬血管上檢測蛇毒。
西非地毯蝰(Echis ocellatus)的毒液是用於測試新型3D 血管模型效果的四種毒液之一。圖片來源:Wolfgang Wuster
晶片上的器官
這種三維模擬血管的新方法改進了使用實驗動物或細胞培養物等傳統研究方法,模仿了人類血管。 “這種用於毒液研究的血管模型的優勢在於,它考慮到了人體面臨的幾個重要影響因素,”毒液專家、該研究的第一作者、來自VU 和Naturalis 的Mátyás Bittenbinder 解釋說。 “例如血液的流動,或是血管的構造和形狀”。
三維血管模型有助於更了解蛇毒對血管和身體其他部位的破壞作用。 “該模型準確地揭示了毒素是如何攻擊血管的。這些知識將幫助我們開發出更好的方法來治療蛇咬傷,同時也減少了在小鼠身上進行研究的需要,”Bittenbinder說。
毒液的效果
以印度眼鏡蛇(Naja naja)、西非地毯毒蛇(Echis ocellatus)、銀環蛇(Bungarus multicinctus)和莫三比克噴吐眼鏡蛇(Naja mossambica)的毒液對血管模型的功能進行了測試。被毒蛇咬傷通常會導致嚴重的(內)出血。這是因為毒液會攻擊循環系統,破壞血管並產生凝血,全世界的科學家都在尋找解決方案。如果能更了解蛇毒中含有哪些物質,就能更知道如何中和毒素。
全球議題
蛇咬傷是每年影響數百萬人的安全危機,但卻很少見諸新聞。據估計,每年有8 萬至14 萬人死於毒蛇咬傷。另有40,0000 人倖存下來,但因被蛇咬傷而失明或失去一隻手、一隻腳或一條腿。
編譯來源:ScitechDaily