使用實(shí)驗(yàn)室制造的組織來治愈或更換受損的器官是未來醫(yī)學(xué)的偉大愿景之一。合成材料可能適合作為組織的支架，因?yàn)榕c天然組織不同，它們?cè)谏矬w中保持穩(wěn)定的時(shí)間足夠長，以便身體形成新的自然結(jié)構(gòu)。功能性組織的一個(gè)基本要求是血管必須能夠在其中生長并連接到生物體的血管系統(tǒng)，以便為組織提供適當(dāng)?shù)难鯕夂蜖I養(yǎng)。然而，到目前為止，關(guān)于哪些材料特性促進(jìn)血管生長幾乎一無所知。由德國明斯特馬克斯普朗克分子生物醫(yī)學(xué)研究所的生物醫(yī)學(xué)工程師 Britta Trappmann 博士領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)，其中首次，
科學(xué)家，在一個(gè)特殊的水凝膠正在與他們可以以受控的方式改變的屬性，第一增長母體血液從人體血管襯里容器的細(xì)胞。然后他們研究了人工細(xì)胞環(huán)境的材料特性如何影響額外血管的形成并對(duì)其進(jìn)行微調(diào)。
Britta Trappmann 總結(jié)了主要發(fā)現(xiàn)，“合成組織材料必須激活某些粘附分子 在血管細(xì)胞的膜中，使細(xì)胞從母體血管成群遷移并形成管狀結(jié)構(gòu)。同時(shí)，材料必須足夠可降解，細(xì)胞才能形成足夠大小的血管。”為了模擬在細(xì)胞的自然環(huán)境中，許多額外的生物分子和細(xì)胞必須在后續(xù)步驟中整合到模型系統(tǒng)中——這些可能是信號(hào)蛋白、免疫細(xì)胞或穩(wěn)定血管的細(xì)胞。“此外，所有這些因素的影響是Britta Trappmann 解釋說，了解所有這些是一個(gè)長期目標(biāo)，但最終，這些知識(shí)可能會(huì)用于培養(yǎng)可植入組織。
由水凝膠制成的三維組織框架
在這項(xiàng)研究中，研究人員完善了 Britta Trappmann 在美國波士頓大學(xué)和哈佛大學(xué)擔(dān)任博士后期間與同事共同開發(fā)的模型系統(tǒng)。它由一個(gè)三維糖基水凝膠組成，科學(xué)家們用針灸針在其中制作了兩個(gè)通道。每個(gè)通道的直徑為 400 微米，它們以大約一毫米的距離相互平行。在一個(gè)通道中，科學(xué)家們播種內(nèi)皮細(xì)胞，在天然組織中排列血管。“內(nèi)皮細(xì)胞相互接觸并附著在通道中的合成組織環(huán)境中，從而在大約一天后形成母血管，”布里塔特拉普曼解釋說。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，科學(xué)家們提供了一種生長因子混合物分子，通過第二個(gè)通道驅(qū)動(dòng)天然組織中的血管生長，隨后內(nèi)皮細(xì)胞遷移到水凝膠中。
標(biāo)簽： 組織模型
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