不久的將來,,科學(xué)家將能在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)各種合成生物工程組織,,如肌肉,、軟骨等,,用于人體移植,。
在最新1期的《自然材料》雜志上,美國康奈爾大學(xué)工程師發(fā)表文章稱,,他們用水基凝膠模仿血管系統(tǒng),,制造出一種細(xì)胞尺度(10—100微米)的脈管系統(tǒng),在凝膠內(nèi)部造出微小的通道,,可為單個(gè)細(xì)胞提供氧氣,、必要養(yǎng)分和生長素。這種凝膠支架每毫升可支撐上千萬個(gè)活細(xì)胞,,只需為組織的生長造出一個(gè)模板,,細(xì)胞就可以在三維空間以任何形式排列,例如膝蓋半月板的形狀,。理論上,,這種系統(tǒng)能供養(yǎng)多種組織。
由于凝膠脈管系統(tǒng)內(nèi)部的微管道使得氧氣,、糖和蛋白質(zhì)可以自由流通,,在組織培養(yǎng)過程中,研究人員還可以通過控制培養(yǎng)液的配給,,使細(xì)胞組織生長的生化環(huán)境得到最優(yōu)化調(diào)整,。例如,組織的一邊要發(fā)育成骨頭,,而另一邊要發(fā)育成軟骨,,研究人員就需要給正在生長的組織的兩側(cè)分別供以恰當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)和蛋白質(zhì),以確保得到想要的結(jié)果,。
研究人員正致力于通過干細(xì)胞生產(chǎn)出需要的組織類型,。目前,源自干細(xì)胞的軟骨已被制造出來,,但尚未被應(yīng)用,。
作為一種新型工具,研究人員希望將這些工程組織應(yīng)用于非臨床領(lǐng)域,,比如代替實(shí)驗(yàn)動(dòng)物作醫(yī)藥和化學(xué)藥品試驗(yàn),。該技術(shù)為培養(yǎng)病人自體細(xì)胞形成專用移植器官,,替代病壞器官帶來了希望。