圖上染色顯示,經(jīng)一周培養(yǎng)后,人工動脈能產(chǎn)生收縮蛋白(左)和肌鈣蛋白(右),這兩種分子能讓動脈收縮舒張,對外部刺激產(chǎn)生反應(yīng)。
據(jù)美國杜克大學(xué)消息,該校工程師開發(fā)出一種迅速制造人工動脈的新技術(shù),比目前用組織工程技術(shù)制造血管要快10倍,該人工動脈還能自然產(chǎn)生維持動脈正常工作所需的生化信號。
動脈壁有多層細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞在zui里面,與血液循環(huán)相互作用,間層由平滑肌細(xì)胞構(gòu)成,幫助控制血流和血壓。這兩層通過一套化學(xué)信號來溝通,控制著血管系統(tǒng)對藥物、體育鍛煉等外部刺激的反應(yīng)。研究團(tuán)隊(duì)造出了包含兩層細(xì)胞的人工動脈,并證明了這兩層之間能溝通,正常發(fā)揮功能。
研究人員在日前出版的《自然·科學(xué)報(bào)告》上的相關(guān)論文中介紹,這種人工血管也是一種縮小的3D微型人造器官平臺,可用于測試藥物療效和副作用。
杜克大學(xué)普拉特工程學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系的喬治·*基說,以往大部分研究側(cè)重于間層細(xì)胞,對內(nèi)皮細(xì)胞研究較少,還沒人能證明這兩層之間是怎樣互動的。許多人造組織技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜耗時,一般在實(shí)驗(yàn)室生長動脈要6到8周。
研究團(tuán)隊(duì)參考了一種快速生成氣管的方法,該方法把所需組織細(xì)胞放入膠原蛋白內(nèi),擠壓幾分鐘,擠出多余的水并提高長成組織的機(jī)械強(qiáng)度。他們改造了這種方法用于生成動脈,造出了一種只有人類普通動脈十分之一大小的小型動脈。*基說,由于直徑更小,造出的大量血管只需幾個小時就能用。
研究人員之后觀察了這種新動脈對自然和人為刺激的反應(yīng),包括測試他汀類藥物能否抑制發(fā)炎,內(nèi)皮細(xì)胞釋放的化學(xué)信號能否讓間層細(xì)胞放松和收縮。在這兩項(xiàng)測試中,人工動脈均能正常工作。
*基說,他們下一步將觀察某些罕見遺傳病對該動脈的影響,zui終目標(biāo)是完成“藥物篩選組織芯片”計(jì)劃,造出比動物模型更可靠的藥物測試系統(tǒng)。


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