仿人體組織可為器官“打補(bǔ)丁”
2016-03-15 來(lái)源:中國(guó)聚合物網(wǎng)
通過(guò)對(duì)心臟和其他器官組織的模仿,這些微小的聚合物支架能用來(lái)測(cè)試藥物。
據(jù)最新一期《自然·材料》雜志報(bào)道,加拿大多倫多大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)了在實(shí)驗(yàn)室自行開(kāi)發(fā)人體組織所必不可少的重要環(huán)節(jié),該發(fā)現(xiàn)未來(lái)對(duì)修補(bǔ)或更換損壞的人體器官將大有助益。這項(xiàng)被稱為“芯片上的仿人體組織”技術(shù)也將成為藥物試驗(yàn)的一個(gè)強(qiáng)大新工具,使安全無(wú)虞地在人體開(kāi)展藥物試驗(yàn)成為可能。
研究人員開(kāi)發(fā)的“AngioChip”人體組織補(bǔ)丁,可通過(guò)一個(gè)內(nèi)部的人工血管通路將多個(gè)人體器官在體外連接在一起。這些迷你通道的工作原理,就像拼圖玩具一樣將“塊”鑲嵌在一起,不僅可將兩個(gè)人工器官相聯(lián),還可評(píng)估其相互之間的作用。
為了將這些可生物降解的補(bǔ)丁嵌合在一起,多倫多大學(xué)化學(xué)工程系博士研究生張博洋使用基于計(jì)算機(jī)微芯片設(shè)計(jì)的新型3D打印技術(shù),構(gòu)建出女性指甲蓋大小的組織。就像一個(gè)“人體”積木玩具,張博洋將這些生物降解層一層層手動(dòng)疊放在一起,每一層都由獨(dú)特的POMaC聚合物打印而成,并嵌有薄如人類頭發(fā)絲的血管通道,構(gòu)建完成后,則用紫外光將部件“黏合”在一起。
這些結(jié)構(gòu)被浸泡在含有活性細(xì)胞的溶液中,迅速成長(zhǎng)后即可模擬人體器官中的各種細(xì)胞。目前為止,研究人員已開(kāi)發(fā)出心臟和肝臟模型。在將微芯片植入小鼠體內(nèi)后,研究人員甚至觀察到小鼠的血液可在人工血管內(nèi)無(wú)凝結(jié)地順暢流動(dòng),這與在自然血管中的流動(dòng)并無(wú)二異。
在著手技術(shù)商業(yè)化的同時(shí),張博洋表示,下一步的工作目標(biāo)是評(píng)估芯片在體內(nèi)解體或被自然吸收前能夠在體內(nèi)持續(xù)多久,并通過(guò)技術(shù)升級(jí),使“AngioChip”人體組織補(bǔ)丁從目前的手動(dòng)組裝逐漸過(guò)渡到自動(dòng)化生產(chǎn)。
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