用植物脈管當血管,科學家用菠菜葉做出心臟組織

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科學家成功的利用菠菜葉培養出具有功能的人類心臟組織,甚至具有血管可以輸送血液呢!

人造血管難度高,成為打造新器官的阻礙

為了解決臨床上器官移植的問題,科學家嘗試在實驗室培養各種組織甚至是整個器官,然而要培養一個有作用的器官,不僅僅是養出一堆細胞而已,還必須要解決血液輸送的問題。有血管才能輸送氧氣及養分,藉以維持一個組織的生長以及功能。然而要建立複雜的血管網絡是一件非常困難的事情,尤其是寬度只有約5-10微米的微血管。

使用植物脈管當血管,成功培養出心臟組織

 Worcester Polytechnic Institute(WPI) 的一組團隊已經成功的將菠菜葉轉變為會跳動的心臟組織,他們使用植物中的微小管束網絡來充當血管運輸。科學家表示,植物與動物透過完全不同的方式來運輸水分、化學物質以及大分子物質,然而,運輸的管路竟如此的相似實在讓人驚訝。研究領導人Joshua Gershlak表示,當他看到菠菜葉的枝幹時,就覺得長的實在很像主動脈,菠菜有很密集的脈管,就跟心臟組織一樣。科學家使用菠菜葉,將葉子組織的部分去除,只留下將葉子接在一起的纖維結構。植物纖維是個在實驗室中十分好運用的材質,因為他被研究的很透徹,而且可以與活組織相容。為了使用這些菠菜現有的脈管,科學家將清潔溶液注入其中,將植物的細胞沖洗出來。當植物細胞都去除乾淨後,才將人類的心肌細胞種在葉片的脈管結構上,幾天之後,心肌細胞開始自主性的收縮,就跟在人體中一樣。

植物支架打造新器官,有望解決移植醫學問題

Joshua Gershlak表示,他們成功的使用菠菜的脈管來取代血管,供給養分給各處的心肌細胞,解決養分運輸的問題,成功製作出具有功能的心臟組織。這些又平又薄的組織,可以推疊成更大塊的心臟組織。他們堅信這個研究可以幫助更多心臟受損的人,即使目前這個研究還只是個初步的概念,而植物組織移植進入人體是否會引發排斥反應,目前也無從得知。然而他們正努力地找出讓人工培養的心臟組織,與真正的心臟能夠合而為一個方法。除此之外,他們也嚐試使用其他種植物,為不同的器官挑選出適合的相對應的植物,好比,木材的結構或許就可以用於建構骨骼。

Joshua Gershlak的團隊其實並不是第一個使用植物來培養人體組織的團隊,在去年,加拿大的一個機構發表了一篇研究,使用蘋果切片成功培養出人類的耳朵。或許,植物會成為器官移植醫學中,不可或缺的好幫手。

資料來源:

http://www.sciencealert.com/scientists-have-turned-spinach-into-working-human-heart-tissue

ALMA WU

作者

ALMA WU

擅長觀察生技及醫療時事,並關心國際間最新醫療科技動態與發展,運用淺顯易懂的說明方式,讓讀者快速閱讀並理解。

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