布里斯托尔大学和利物浦大学(Universities of Bristol and Liverpool)的研究显示,可以在实验室条件下将细胞与特殊的支架结合起来构建活体组织。这种技术有望移植到病人身体中用来替换患病组织。
目前这种方法仅限于制作小尺寸组织,因为大尺寸组织会导致组织中心细胞供氧困难。
由布里斯托尔大学Adam Perriman 博士和利物浦大学Anthony Hollander教授领衔的一个研究团队,正在尝试用软骨组织工程来克服这个供氧问题。
他们合成了一种新型人造膜,这种膜与可以附着在干细胞上的蛋白质绑定在一起。在构造软骨之前,通过将一种称作肌球素的携氧蛋白附着于干细胞上,从而确保当支架中氧气降低到很低时,每个细胞也能有充足的氧气呼吸。
来自布里斯托尔大学细胞和分子医学的Perriman博士说:通过之前的实验,我们发现可以制作这种与蛋白质结合的人造膜,并且在修饰细胞的时候不影响它们的生物功能。
但是,我们很惊奇也很高兴地发现我们可以给细胞输送氧气。就像给每个细胞提供氧气瓶一样,可以让他们在周围氧气缺乏的情况下还能继续呼吸.
这个发现于2015年6月17日发布在Nature Communications上,这给组织工程化的可能性打开了大门。它不仅仅可以用于制作软管,还可以用于其他组织,例如:心肌或者骨骼的制作。
Hallander教授说:我们已经证明了干细胞可以帮助我们构造身体组织并成功移植到病人体内,但是现在我们发现了一种更容易成功的方法。
虽然制造大型器官仍然是一个很大的挑战,但是本研究提供的这种技术可以克服其中的一个主要障碍。
制造较大尺寸的软骨可以修复人类关节组织的严重损坏,例如坐骨衰弱或者膝骨关节炎,还可以修复由于交通事故或者战争引起的大型创伤。
他们这种新型方法论,通过将普通蛋白转换为膜附着蛋白,为新型生物技术更大范围的开发铺平了道路。
Hallander教授的创举在于从干细胞中得到制作软骨细胞的方法,这种方法使用病人自身干细胞进行建造得到气管组织,并将其成功移植到体内,成为首例成功案例。