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2022-11-21 08:07

科学家创造了一种“活血管”

Living Blood Vessel Concept

艺术家对“活血管”的印象,以新材料为特色。图片来源:Ziyu Wang设计,Ella Maru工作室绘制

这是科学家第一次观察到血管的形成与天然血管的复杂结构如此相似。

由悉尼大学领导的一项国际研究合作创造了一项技术,可以生产反映活体血管结构的材料,这对未来的外科手术具有重大意义。

临床前研究表明,一旦人造血管被移植到小鼠体内,身体就会接受它,新的细胞和组织开始在适当的位置生长,从而将其转化为“活血管”。

尽管在过去,其他人尝试创造血管都取得了不同程度的成功,但来自查尔斯·帕金斯中心的资深作者安东尼·韦斯教授指出,这是科学家第一次观察到血管的发展与自然形成的血管的复杂结构如此高度相似。

Weiss教授说:“随着时间的推移,大自然将这种人造血管转变为一种外观、行为和功能都像真正的血管的管子。”“这项技术能够重建生物组织的复杂结构,这表明它不仅有潜力制造血管来辅助手术,而且为未来创造其他合成组织,如心脏瓣膜奠定了基础。”

美国哥伦布市全国儿童医院和韦克斯纳医疗中心再生医学中心的合著者Christopher Breuer博士说,他对这项针对儿童的研究的潜力感到兴奋。

“目前,当孩子们的血管出现异常时,外科医生别无选择,只能使用短期内功能良好的合成血管,但不可避免的是,随着孩子们的成长,他们需要额外的手术。这项新技术为人造血管的持续生长和发展提供了令人兴奋的基础。”

这项技术是由悉尼大学查尔斯·帕金斯中心的生物工程师王梓宇博士作为其博士学位的一部分率先提出的。他扩展了此前由苏珊·米thieux博士所做的研究,她也隶属于查尔斯·帕金斯中心。

天然的血管壁是由同心环的弹性蛋白(一种提供血管弹性和伸展能力的蛋白质)组成的,很像套娃。因此,环是有弹性的,允许血管改变大小以响应血液流动。

这项新技术首次意味着,这些重要的同心弹性蛋白环可以在植入管壁内自然生长。

与目前用于外科手术的合成材料的制造过程不同,这种新的制造过程是迅速和明确的。

“这些合成血管很优雅,因为它们只由两种自然产生的材料制成,人体对它们的耐受性很好,”王博士说。

“对流层弹性蛋白(弹性蛋白的天然组成部分)被包裹在弹性鞘中,这种鞘会逐渐消散,并促进高度组织的、天然的血管功能模拟物的形成。”

在移植前,人造试管还可以安全地存放在无菌塑料袋中。

参考文献:“用弹性片层快速再生新动脉”,作者:Ziyu Wang, Suzanne M. Mithieux, Howard Vindin, Yiwei Wang, Miao Zhang, Linyang Liu, Jacob Zbinden, Kevin M. Blum, Tai Yi, Yuichi Matsuzaki, Farshad Oveissi, Reyda Akdemir, Karen M. Lockley, Lingyue Zhang, Ke Ma, Juan Guan, Anna Waterhouse, Nguyen T. H. Pham, Brian S. Hawkett, Toshiharu Shinoka, Christopher K. Breuer和Anthony S. Weiss, 2022年9月19日,先进材料。DOI: 10.1002 / adma.202205614

获得了澳大利亚悉尼当地卫生区和美国全国儿童医院的伦理批准。Anthony Weiss教授是Elastagen Pty.Ltd的创始科学家。该公司现已出售给艾伯维旗下的Allergan, Inc.。作者声明没有其他竞争利益。