人丝针织

科学家们已经用人体细胞制造出一种线来制造替代血管
2021年1月18日

采访

尼古拉斯·勒赫鲁,INSERM

PETRI_DISH

一位戴着面具的科学家用移液管从培养皿中抽取蓝色液体。

分享

我们听说过树纤维、羊毛、棉花、亚麻和其他可以用来制作织物的材料,我们已经追溯到27000多年前的这个过程。但是,展望未来,我们还没有考虑过用我们自己的身体制造东西。Nicolas L 'Heureux是法国INSERM的一名生物工程师,他在那里开发了一种技术,可以用人体组织制造一种“纱线”,这种纱线可以编织、编织或编织成新的结构,比如替换修复血管,正如他告诉克里斯·史密斯的那样……

尼古拉斯-我们做一个小的皮肤活检,从中我们可以提取细胞。其中一些细胞专门用于构建身体的结构,构建身体的支架。我们把这些细胞放在实验室里。我们给它们一个舒适的小环境让它们快乐繁殖。它们非常努力地建造脚手架,让我们变得强壮和结实。

这实际上被称为细胞外基质,不是吗,它基本上是细胞在自身周围分泌物质,然后它们坐进去,这给了组织力量。

尼古拉斯-没错。我喜欢叫它他们的小房子。那是他们生活的地方。那是他们感到舒服的地方。这个细胞外基质,顾名思义,它在细胞外。你可能听说过构成细胞外基质的最常见的蛋白质,胶原蛋白。它存在于美容霜和洗发水中,但作为一种力量装置,它对你的身体更有用。就像你房子上的木头。我们从这些富含胶原蛋白的细胞外基质开始。我们把这些细胞薄片很好地放在烧瓶的底部,我们在那里培养它们,我们得到这些通常是10 × 18厘米的薄片。 And from these nice sheets, we can cut ribbons. And then with the ribbons, we can use them as a yarn.

克里斯-它们是什么样子的-当你得到一张组织然后把它切成条状作为你的起始材料,它到底是什么样子的?

尼古拉斯:嗯,它看起来很像一张纸,有点发黄,有点湿。它的厚度差不多,可能比一张纸更结实,但它的柔韧性要大得多。

克里斯-然后你用它做什么?你有了这张材料。你可以把它切成条。我明白了。这样你就可以得到几乎每根单独的线,但是你如何使用它们呢?

尼古拉斯:所以一旦你有了丝带或线,你就可以使用三种典型的纺织装配方法,即编织、编织和编织。所以我们使用了很多编织,因为它使结构非常紧密。你知道,你可以用植物纤维编织一个篮子,然后把水放进去。这是我们制作血管的最爱因为防渗漏对血液来说非常重要。

克里斯:我们有很多人造材料,我们可以很快地制造出来,它们很好地代替了血管。比如,你可以用这种方法替换一个人的主要血管也就是主动脉,对吗?那我们为什么要按你的方式来?

尼古拉斯:当你的动脉堵塞时,最好的办法就是用你自己的动脉来代替它。这就是今天外科医生的工作。他们从不严重的地方取出动脉然后把它转移到身体其他严重的地方。例如,如果你的血管用完,这种情况经常发生,因为我们没有大量的血管储备,我们不知道该怎么处理,外科医生会把化学上非常惰性的塑料放入体内,但身体会把它们识别为外来物。最终这个容器会失效。它会被身体的反应所阻碍。我们想要做的是,我们想要把你在自己的血管中发现的基本结构放进去,我们希望身体不会把它看作是外来的。事实上,我们有很多研究表明它被宿主很好地接受了。

克里斯:那么,你现在所处的阶段是否已经能够制造出某种血管,这种血管的直径可以插入人的心脏,例如,在阻塞的冠状动脉之间架起桥梁,它们能在你在人类动脉回路中看到的那种压力下工作吗?

尼古拉斯:是的,实际上我们已经编织出了直径2到5毫米的血管,这个范围正好适合不同部位的小血管手术,包括心脏。这些实际上非常坚固。从工程的角度来看,我们可能做得过火了因为它们的强度是天然动脉的两到三倍。

克里斯:你有没有试过把它们移植到一个真正的活体上,看看它是如何接受它们的,它是否真的接受它们?

尼古拉斯-所以我们正在做这件事。问题是我们的专业是制造人体组织。当然,如果你把人体组织放入动物体内进行测试,它会受到强烈的排斥。所以我们这几年一直在做的就是尝试制造一种动物组织能够将这种动物组织移植到动物体内,看看会发生什么。

当然,大小也有问题因为老鼠血管的大小和人类血管的大小有很大的不同,因此在一个血管中起作用的可能在另一个血管中不起作用。

尼古拉斯-是的。事实上,我们并没有尝试用老鼠或大鼠来做实验,因为它们非常非常小。我们用羊作为模型,羊的血管和人类的差不多大,被广泛用于研究血管设备。

评论

添加注释