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修复血管的人体纺织品

2020-11-25

中国纤检 2020年9期
关键词:移植物胞外基质纱线

若能用实验室生产的织物“血管”代替患者受损的血管,使其恢复健康,这将为人类健康带来不可估量的价值,使人类延缓衰老、拯救生命、治愈心脑血管疾病等愿望变为现实。人类已在诸多方面实现了突破,即把天然或人造的纤维材料用于修复人体组织。法国国家健康与医学研究院(Inserm)研究员尼古拉·罗瑞(Nicolas L‘Heureux)提出了一新的挑战。他正在探索如何获得人类细胞外基质沉积物,这类外基质几乎存在于人体所有细胞周围。

罗瑞在《生物材料学报》发表了自己的观点。他在生物组织工程单位的同事们描述了如何在实验室培养人类细胞,获得富含高胶原蛋白的胞外基质沉积物,即一种构建胞外基质机械性能的结构蛋白。他们从一名叫罗布斯的瘦而高的人体中采集到细胞外基质片,用作替代血管的构建材料。然后,他们将这些基质片剪成纱线一样细,有点像用来做衣服的纱线。由此产生的纱线再根据需要的形状编织成各种纤维结构,来制造并取代受损血管的组件。

这些血管纤维组织完全由生物材料制成,也具有患者耐受良好的特点。考虑到胶原蛋白不会因个体而异,预计该结构不会被身体作为异己排斥。因为血管组织与人体其他组织不同,其耐受性和接受异体的能力强于其他人体组织。

为了验证这一假设,研究人员希望在进行动物测试之前,改进他们生产这些“人类纺织品”的技术。事实上,开展这一研究的远不止法国一家机构。在人体组织工程领域,许多机构已开始依赖细胞产生的细胞外基质做支架,为人体生物组织提供结构和强度。一家名为CAM的机构也在进行这一研究,旨在向医疗机构提供生物性的,能替代人体组织的健康材料。CAM主要提供制造这类人体组织结构的“纱线”,他们提供的人体纺织结构的材料已具备物理和机械性能,这种材料可以用作缝合伤口的简单缝合线,也可以组装成具有高机械强度和可植入性的全生物、人、组织工程血管移植物(TEVGs)。通过将这种真正的“生物”材料与基于纺织的组件结合,他们研发出一种编织的组织工程血管移植物,其破裂压力、缝合线保留强度和跨壁通透性都超过了临床要求。

基于生物材料的合成纱,通过编织、针织形成具有替代血管功能的材料。事实上,人类已具备规模化生产各种形状生物材料的能力。如果这一决定性的项目能进入临床试验,那么可能获得突破性进展,为人类健康带来福音。

(据美国《科技日报》和科学指引https://www.sciencedaily.com/releases/2020/01/200114173110.htm、https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1742706120300520近期资料)

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