一位晚期肾病患者刚刚成为首位接受生物工程血管植入的人。
这项手术于6月5日星期三在杜克大学医院进行,这是生物工程血管的首次临床试验。
杜克大学和一家名为 Humacyte 的衍生公司的研究人员已经研究生物工程血管近十五年了。
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用于医疗目的的生物工程人体组织的主要挑战之一是人体倾向于排斥植入的器官;免疫系统通常会像攻击有害入侵者一样攻击这些外来细胞。
这种人工培养的血管组织由捐赠的人类细胞制成。这些细胞被放置在氨基酸、维生素和营养物质的溶液中,并在管状网状结构周围生长,使细胞形成血管的形状。
网状结构是可生物降解的,当细胞在其周围生长成所需形状时,最终会溶解。然后,科学家会在细胞结构中播种肌肉细胞以加强其强度。
研究人员还发现,在管道生长过程中,以模仿心脏搏动的节奏泵送营养物质,有助于增强血管。
总而言之,生长过程需要几个月的时间。科学家能够使用患者自身的细胞来制造个性化的血管,但这不具成本效益,而且通常需要太长时间才能真正对患者有所帮助。因此,最后一步是将细胞组织浸泡在特殊的溶液中,该溶液将细胞结构转化为胶原蛋白结构,胶原蛋白是一种存在于哺乳动物结缔组织中的蛋白质组。
植入物从活细胞到胶原蛋白的转变有助于确保患者的身体不会排斥它。
在最近的手术中,生物工程血管被植入作为血液透析的一部分,血液透析是在肾脏无法正常工作时将毒素排出体外的过程。
在血液透析期间,医生通常会尝试通过将动脉连接到静脉来加速患者的血液流动。目前的方法包括使用合成管嫁接血管,这通常会导致凝血,或者从患者身体的其他部位外科提取血管以形成连接,这会增加感染的风险。
在临床前试验中,杜克大学的生物工程血管的表现比这两种选择都要好得多,并且从这次手术的成功来看,它似乎还在继续这样做。
杜克大学血管生物学家杰弗里·劳森帮助开发了生物工程血管,并协助进行了外科手术,他相信这一突破将为生物工程更复杂的器官铺平道路。
劳森在一份声明中说:“我们希望这为[器官]如何生长、如何融入宿主以及如何避免免疫排斥奠定基础。”
“我们从[血管]开始,有一天我们也许能够制造出肝脏、肾脏或眼睛。”
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