研究人員在太空培育先進肝臟組織改善地球上的器官移植手術質量
研究人體組織自組裝的科學家明年將嘗試在太空中培養人體肝臟組織。 國際太空站的微重力為細胞複製提供了一個完美的環境,而不需要會污染培養物的培養皿或基質。加州大學舊金山分校的Tammy T. Chang博士正在領導一個研究項目,該項目利用國際太空站上的微重力環境來培養人類肝臟組織。 這種方法解決了目前組織工程技術的局限性,並有可能改善肝臟移植方法。
傳統的組織工程方法通常依賴人工基質為細胞生長提供框架。 然而,這些基質會引入外來材料,改變細胞功能。 Chang博士的研究採用了不同的方法,利用太空中的微重力條件讓細胞自然地自我組裝,而不需要地球上使用的人工基質或培養板。
Chang博士說:”我們的研究結果表明,與地球上培養的肝臟組織相比,微重力條件使肝臟組織的分化和功能發展得更好。”
這些幹細胞由正常人體細胞重新編程而成,可以分化成各種細胞類型,包括肝細胞。研究團隊開發了一種名為”組織球”的客製化生物反應器,專門用於在零重力環境下進行組織自組裝,以促進自組裝過程。 它模仿人體組織中的自然血流,包括一個人造血管和一個自動介質交換系統,以模擬組織生長的自然條件。
該專案的另一部分涉及開發先進的低溫保存技術,以便將工程組織從太空安全地運送到地球。 研究小組正在探索等溫過冷技術,這是一種能將組織保持在冰點以下而不會造成傷害的保存方法。 這種技術可以延長工程組織的保質期,將來甚至可以用於整個器官。目標是開發出強大的保存技術,讓我們能夠將功能性組織帶回地球。
太空飛行實驗計畫於2025年2月發射。 這項研究將推動生物工程組織在疾病建模、藥物測試和治療植入等各種應用領域的發展。
Chang是一名獲得醫學委員會認證的外科醫生,擅長胃腸道疾病和複雜的腹部手術,這使她對推動其研究的臨床需求有著敏銳的理解。 她在加州大學舊金山分校的工作涵蓋臨床實踐和創新研究,並專注於肝臟組織工程和再生醫學。 該計畫得到了多個組織的支持,包括美國國家科學基金會(NSF)、國際太空站國家實驗室(ISSNL)和美國國家航空暨太空總署轉化研究所(NASA’s Translational Research Institute)。