培育替代零件

生物工程师现在可以从零开始培育血管和其他组织

加入我们的科学爱好者社区!

为了模拟软组织的机械特性,匹兹堡大学的生物工程师William R. WagnerMichael S. Sacks将一种廉价的聚合物——聚酯氨基甲酸酯脲制造成可生物降解的支架。这种圆柱形支架的强度类似于肺动脉瓣,因为它对压力的响应因压力施加的方向而异。一块注入了平滑肌细胞()的生物材料可以作为血管组织发挥作用,促进大鼠从心脏骤停中恢复的心脏愈合,并减少疤痕组织的形成。

加州生物工程公司Cytograft已经进入临床试验阶段,并获得了一项专利,该专利是一种利用人体自身细胞培育血管的方法。在阿根廷进行的一项可行性试验中,Cytograft 将其工程血管植入了两名透析患者体内。至少九个月内,两位患者都没有遇到植入物问题。

组织工程进展的一个障碍是,诸如肌肉等厚组织一旦植入患者体内,就无法从人体自身的网络中获得足够的新血管渗透,以维持组织存活。为了解决这个问题,由海法以色列理工学院的Shulamit Levenberg领导的一个多机构团队创造了能够生成自身血管的小块肌肉。


关于支持科学新闻业

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来能够继续报道关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。


研究人员在塑料可生物降解支架上组合了三种类型的细胞:成肌细胞(变成肌肉纤维)、内皮细胞(形成血管管)和成纤维细胞(是稳定细胞壁的平滑肌细胞的前体)。内皮细胞变成血管,募集成纤维细胞并导致它们分化成平滑肌细胞。一旦植入大鼠体内,只有不到一半的血管充满了血液。但是,当植入三种细胞类型时,存活的细胞数量是仅由成肌细胞和成纤维细胞组成的植入物(没有产生血管的内皮细胞)的两倍。该技术最终可能有助于解决为工程细胞提供氧气和营养物质并允许它们排出废物的持久挑战。

Gary Stix,《大众科学》杂志思维和大脑主题高级编辑,负责编辑和报道推动脑科学走向生物科学前沿的新兴进展。Stix 编辑或撰写过封面故事、专题文章和关于各种主题的新闻,范围从一个人沉浸在思考中时大脑中发生的事情,到减轻抑郁症等情绪障碍的脑植入技术的影响。在接管神经科学领域之前,Stix 作为《大众科学》的特别项目编辑,负责杂志的年度单主题特刊,构思和制作了关于阿尔伯特·爱因斯坦、查尔斯·达尔文、气候变化和纳米技术的特刊。他监督的一个关于时间的所有表现形式的特刊获得了国家杂志奖。Stix 与他的妻子 Miriam Lacob 合着了一本名为《谁在乎千兆字节?技术困惑者的生存指南》的技术入门书。

更多作者:Gary Stix
大众科学 Magazine Vol 295 Issue 6本文最初以“培育替代零件”为标题发表于《大众科学》杂志第 295 卷第 6 期(),第 56 页
doi:10.1038/scientificamerican1206-56
© . All rights reserved.