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科学家用动物器官造出“活性纸”,有望成为体内的“创可贴”

黎方宇2017-08-10 15:27:05

在体外实验中,这种纸能支持人体干细胞的生长。

西北大学的科学家们又向我们展示了一项再生医学的新技术:把内脏组织打成浆,做成轻薄柔韧的“活性纸”,用来修复受伤的组织、或补充缺乏的激素。

继在芯片上模拟了月经周期、3D 打印了小鼠卵巢之后, Ramille Shah 团队组织工程和增量制造实验室借助之前的经验,偶然开发出了这种具有生物活性的纸张,论文本周发表在《先进功能材料》上。

引导这项研究的博士后 Adam Jakus 告诉《数字趋势》,他在尝试用脱去细胞的卵巢摸索 3D 打印配方时,找到了这种材料。提取物迅速干燥,变为柔韧的纸张,并能轻松地作折叠等处理。这种创新启发了研究人员,他们开始用心、肝、肾、子宫和肌肉等器官和组织制作类似的“薄纸”。

这听上去似乎有些恐怖,但制造纸张的材料并非来自人体器官——研究人员对当地肉铺乏人问津的猪下水和牛下水进行了回收利用,将它们切成小块,加入肥皂搅拌成浆,混合几天后,脱细胞过程即宣告完成。得到的材料去掉了所有的血液,只剩下结构蛋白组成的无色组织。随后,研究人员将它们研磨成粉,添加聚合物,制造成柔软的纸张。

这种纸具有延展性,能轻松地折叠成各种形状,还能冻结起来备用。即便打湿,这种纸也能保持韧性,可以折叠、卷曲,并缝合到器官组织上。理论上,这种纸能加快伤口愈合的速度,以及防止疤痕的形成。

这种纸张保留了天然组织的蛋白质,因此植入体内后,身体能够较好地识别和接受,相容性良好。又因为每张纸中都含有特定器官中的蛋白质和生化物质,它们保留了特定的细胞特性,使用位置也有所不同。

“每种组织纸都有不同的应用,”Jakus 说,“例如,我们希望用肌肉组织纸修复或再生肌肉组织,比如面部的肌肉。另一个例子是用卵巢组织纸维持卵巢组织和卵泡的体外活性,从而便于后期移植。”此外,研究人员也希望这种材料能够帮助年轻的癌症患者恢复激素的正常分泌,从而减轻化疗和放疗带来的副作用。

在目前的实验中,研究人员用牛卵巢制成的纸,在培养基中培养出了能够分泌激素的卵泡。多种器官造成的纸也成功地培养了成人的骨髓干细胞。下一步,研究团队希望在动物身上实验,以收集到更多数据。


题图及文中图片 西北大学 YouTube

论文 DOI 10.1002/adfm.201700992

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