新技术使制造模仿活体血管结构的材料成为可能
由悉尼大学(University of Sydney)领导的一个国际研究人员联盟已经开发出一种技术,可以制造模仿活体血管结构的材料,这对未来的外科手术具有重要意义。
临床前测试发现,将人造血管移植到小鼠体内后,身体接受了这种材料,新的细胞和组织在正确的位置生长——本质上是将其转变为“活的”血管。
该研究的资深作者、查尔斯·帕金斯中心的安东尼·韦斯教授说,虽然以前有人尝试构建血管并取得了不同程度的成功,但这是科学家第一次看到血管的发育与自然血管的复杂结构如此相似。
韦斯教授说:“随着时间的推移,大自然将这种人造血管转变为外观、行为和功能都像真正的血管的管道。”
“这项技术能够重现复杂的结构生物组织的研究表明,它不仅有可能制造血管来辅助手术,而且还为未来创造其他合成组织,如心脏瓣膜奠定了基础。”
研究报告的合著者、全美儿童医院再生医学中心和美国哥伦布市韦克斯纳医疗中心的克里斯托弗·布鲁尔博士说,他对这项研究对儿童的潜力感到兴奋。
“目前,当孩子患有血管异常时,外科医生别无选择,只能使用短时间内功能正常的合成血管,但随着孩子的成长,不可避免地需要额外的手术。这项新技术为人造血管提供了令人兴奋的基础,使其随着时间的推移继续生长和发育。”
悉尼大学查尔斯·珀金斯中心的首席作者、生物工程师王子宇博士率先开发了这项技术,这是他博士学位的一部分。他建立在查尔斯·珀金斯中心Suzanne Mithieux博士早期工作的基础上。
天然血管壁由一系列同心圆的弹性蛋白(一种赋予血管弹性和拉伸能力的蛋白质)组成,就像套娃一样。这使得环有弹性,这就允许血管收缩:随着血液流动而扩张或收缩
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发育。
不像目前的制造工艺合成材料用于外科手术,这可能是漫长、复杂和昂贵的,这种新的制造过程是迅速和明确的。
“这些合成血管很精致,因为它们是由两种天然存在的材料制成的,对人体具有良好的耐受性,”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,该鞘逐渐消散,并促进高度组织的、自然的功能模拟物的形成血管."
制造的试管也可以安全地储存在无菌塑料袋中,直到移植。
这项由悉尼大学查尔斯·帕金斯中心和理学院领导的研究发表在国际杂志上先进的材料。