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科學家成功把菠菜葉變成會跳動的心臟組織 ,為器官移植帶來新希望

活一番 | 2018-06-08

經過多年研究,科學家成功找到方法,利用菠菜製造迷你版的人類心臟,或許將來可用於組織再生,從而解決長久以來修護受傷心臟的技術問題。

人造血管難度高,成為打造新器官的阻礙

科學界很早已經在實驗室裏利用立體打印技術,創造出大規模的人類肌肉組織;但是培育微小而精緻、對組織健康至關重要的血管,卻困難得多。但若沒有健康流通的血液,組織便會死亡。

植物支架打造新器官,有望解決移植醫學問題

美國研究人員提出了一個培植血管系統的新方法,克服了組織工程學上一直面對的障礙。

參與這項研究的美國伍斯特理工學院(Worcester Polytechnic Institute)研究生約書亞‧哥許萊克(Joshua Gershlak)指出:「組織工程最大的限制是缺少血管的脈絡。少了血管脈絡,許多組織都會壞死。」而葉片被選中作實驗,因為其纖細葉脈,正像血管般輸送水分和養分到細胞。現在,科學家開始利用植物脈絡來模擬血液在人體組織間流動並的方式,並將之複製成血液流通的人體組織。

在實驗室裏,科學家去除菠菜葉子的植物細胞,只剩下纖維素骨架。研究團隊將剩下的纖維素骨架浸在活的人類細胞液裏,讓組織生長在「菠菜鷹架」上,圍繞著細小的葉脈。之後研究團隊把菠菜葉轉換成「迷你心臟」,利用葉脈輸送液體和塑膠微粒,證明血球能夠在如此的系統裏流通。

這些研究者認為,纖維素不會引起身體排斥,而且已經應用於多種再生醫學,如軟骨組織工程、骨骼組織工程及傷口復原等。

研究的終極目標是為曾因心臟病或其他疾病,導致心臟無法收縮的病患替換受損的組織。如同血管般,菠菜葉脈能傳送氧氣至大片替換過的組織,而這正是心臟新生的關鍵。團隊認為,同樣的方法可以應用於不同的植物葉片,修復身體上不同的組織。例如,或許有朝一日,木材可以幫助修復人類的骨骼。

同樣來自伍斯特理工學院的研究共同作者葛蘭‧高德特(Glenn Gaudette)表示:「我們還有很多工作要做,但我們對結果十分樂觀。將農民數千年來栽種的各種植物大量運用在組織工程,可能就能解決許多限制這個領域發展的問題。」

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