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医疗技术

再生人体器官:薄薄的“纸”大大的梦想

来源:环球医学编写    时间:2017年08月15日    点击数:    5星

继“人体移植猪器官免受病毒感染”的好消息之后,又一技术的诞生使替代人体器官成为可能。未来,它能再生人类卵巢、肾脏、肝脏、肌肉或者心脏蛋白质,能恢复更年期女性的正常激素分泌,还可能刺激受损的肌肉细胞生长。而这种神奇的材料竟然是薄而柔韧的“纸”!

这种生物活性纸张具有韧性,可以折叠成鸟等动物形状,并能用于再生受损的器官。美国西北大学的科学家收集当地屠宰场废弃的猪和牛的器官,利用洗涤剂提取当中能够形成器官和组织的细胞。该过程产生一种叫做“细胞外基质”的天然结构蛋白,将这种蛋白干燥成粉末,再加工成生物纸。

西北大学费恩伯格医学院外科手术教授、论文的作者Ramille Shah介绍说,这种生物纸制成后很像普通的办公用纸,但其实这是一种新型生物材料,包含原始有机器官剩余的生物化学物质和蛋白质结构,它们能够刺激细胞以某种方式表现。并且,生物纸具有通用功能和手术兼容性,在组织工程学、再生医学、药物发现以及治疗学方面具有巨大潜力。研究论文中还提到,它能支持成人干细胞的生长,并能帮助身体再生特殊器官。

这样奇思妙想的独特发明其实是受到一次事故的启发。论文的共同作者Adam Jakus博士当时正试图制造一种用于3D打印卵巢的墨水,类似于之前用于修复和再生骨骼、肌肉和神经组织的其它3D打印材料。但是试验时,发生错误导致物质溢漏,当他擦干这些物质时,发现卵巢墨水已形成一个干燥的薄片。

Jakus博士说,当我试着拿起这张薄片时,它变得结实而有韧性。当时我突然萌生一个想法,如果能用这种薄片制造器官就好了。它们像纸一样,方便进行存储、折叠、滚动、缝合和切割,这使得建造器官变得像“折纸”一样容易。

生物纸扁平柔韧的属性赋予了它应用于建造器官的可能性,可以使医生在手术中对其进行塑形和操控。Jakus说,生物纸就像一个内部绷带一样,带有卵泡的卵巢生物纸可植入手臂下方,用于恢复癌症患者或者更年期女性的正常激素分泌。

另一位论文的合著作者Tessa Woodruff表示,年轻的癌症患者经常在化疗和放疗过程中损失激素功能,而这项技术为他们恢复正常的激素功能提供了一个可能的机会。令人惊讶的是,制造这种薄如纸张的生物材料,其原料可以从肾脏、肝脏、心脏等动物副产品中获得。

生物纸作为新兴生物材料,到真正应用于再生器官还需要经过漫长的探索和试验,但它为未来医疗技术的发展指明了方向,为替代人体器官构建了蓝图。

 

(环球医学编辑:石 岩)

 

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