目前,組織工程在很程度上依賴(lài)于可生物降解的合成支架,,細(xì)胞能夠在這些支架的基礎(chǔ)上重新形成器官或組織,。通常情況下,這些支架最終會(huì)被身體破壞和降解,。不過(guò),,細(xì)胞移植組織工程公司的織物組織似乎能夠留在體內(nèi),并被細(xì)胞填充,。細(xì)胞移植組織工程公司創(chuàng)始人兼首席科學(xué)官尼古拉斯·勒若(Nicolas L'Heureux)透露:“很久很久以前,,我們就決定要制造出不依賴(lài)支架的強(qiáng)有力的組織。當(dāng)它進(jìn)入人的身體時(shí),,身體不會(huì)認(rèn)它是外來(lái)的?!?
該公司在早期研究中曾使用生物材料片來(lái)再造血管,,在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出了“人體紡織品”的想法?;具^(guò)程是,,研究人員在培養(yǎng)瓶里培養(yǎng)人類(lèi)皮膚細(xì)胞,并通過(guò)控制培養(yǎng)條件來(lái)促進(jìn)一層被稱(chēng)為“細(xì)胞外基質(zhì)”的物質(zhì)的產(chǎn)生,。這種物質(zhì)是動(dòng)物細(xì)胞產(chǎn)生的一種結(jié)構(gòu)性材料,,是結(jié)締組織的主要成分。細(xì)胞移植組織工程公司可以從培養(yǎng)瓶中收集這層材料,,然后卷成管狀,,并制作替代血管。以這種方式制造的血管仍然在測(cè)試中,,不過(guò)在接受測(cè)試的少歐洲和南美洲患者當(dāng)中,,這種血管的功能表現(xiàn)良好,沒(méi)有排異?ài)E象,。
不過(guò)血管卷制的過(guò)程費(fèi)錢(qián)又費(fèi)時(shí),,因?yàn)楸仨毷褂眉?xì)胞來(lái)將“管子”接合在一起,,以使其足夠堅(jiān)固并可供移植。另外一種方法是將薄層細(xì)胞外基質(zhì)切成窄帶,,再纏成絲狀,。這些絲狀材料可以用自動(dòng)編織機(jī)織出無(wú)須接合的三維結(jié)構(gòu)。
Cytograft公司的技術(shù)續(xù)寫(xiě)了醫(yī)用紡織品的悠久歷史,,這些紡織品通常是用滌綸等合成纖維生產(chǎn)的,。耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的一名外科醫(yī)生、科學(xué)家和組織工程師克里斯托弗·布魯爾(Christopher Breuer)說(shuō):“紡織是一項(xiàng)古老而強(qiáng)大的技術(shù),,將之與生物材料相結(jié)合更是令人興奮,,因?yàn)樗h(yuǎn)比片狀法的功能更加樣化。血管,、心臟瓣膜,、心臟補(bǔ)丁等更復(fù)雜的形狀,用纖維做起來(lái)更加容易,,”他還說(shuō),,“如果你可以制造任意長(zhǎng)度的纖維,那么你能制造的東西就不受任何大小或形狀的限制,?!?
Cytograft長(zhǎng)期致力于為需要透析的患者制造人造的血管替代物。透析能夠?yàn)槟I衰竭患者清潔血液,,不過(guò)也會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞用于換血的靜脈(通常是在前臂處),。
公司尚未在患者體內(nèi)測(cè)試他們的編織血管。但已在犬類(lèi)動(dòng)物身上模擬了透析患者的情況,,在受試動(dòng)物腿上植入了這種人造血管,。拉西若說(shuō),這些臨床前的犬類(lèi)研究表明,,這種移植物能夠有效抵御穿刺傷害,,僅有少量血液從織物中漏出。
Cytograft公司的植入物在數(shù)月之后仍保持完好,,這說(shuō)明身體接受了這些移植的血管,,而并未試圖破壞它們。勒若說(shuō):“而其他材料都被以非常激烈的方式重塑了,。而我們的人造組織是無(wú)害的,,身體并未將其視作危險(xiǎn)?!?
一部分原因在于該公司的植入物不含細(xì)胞,。雖然該公司早期制造的植入物使用的是患者自身細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞外基質(zhì),該公司的研究人員現(xiàn)在可以利用陌生人的細(xì)胞來(lái)制備這種材料,,并徹底清除“供體”細(xì)胞,?!拔覀儾恍枰?xì)胞,”勒若說(shuō),?!耙浦埠螅?xì)胞可以來(lái)自患者體內(nèi),?!?
由于沒(méi)有外源細(xì)胞刺激病人的免疫系統(tǒng),該公司可以提前生產(chǎn)這些人造血管以供任何病人使用,。比起現(xiàn)有的同類(lèi)材料,,這種人造的血管替代品會(huì)更便宜且更易獲得?!癈ytograft公司的最大優(yōu)勢(shì)之一,,就是可以現(xiàn)做現(xiàn)成。
該公司還在開(kāi)發(fā)另一種技術(shù),,以把細(xì)胞生產(chǎn)的片狀胞外基質(zhì)材料加工成顆粒狀而不是絲狀,。拉西若說(shuō),這種生物顆??梢员凰茉斐刹煌螤?,賦予組織工程師兩大優(yōu)勢(shì)。將顆粒塑造成型之后會(huì)留下復(fù)雜的網(wǎng)狀孔道結(jié)構(gòu),,這正是組織工程師將來(lái)制造肝臟、胰腺或腎臟等器官時(shí)所需要的,。