植物维管束取代血管 科学家用菠菜叶培养心脏组织
为了解决临床上器官移植的问题,科学家尝试在实验室培养各种组织甚至是整个器官,然而要培养一个有作用的器官,不仅仅是养出一堆细胞而已,还必须要解决血液输送的问题。有血管才能输送氧气及养分,借以维持一个组织的生长以及功能。然而要建立复杂的血管网络是一件非常困难的事情,尤其是宽度只有约5-10微米的微血管。
Worcester Polytechnic Institute(WPI) 的一组团队已经成功的将菠菜叶转变为会跳动的心脏组织,他们使用植物中的微小管束网络来充当血管运输。科学家表示,植物与动物透过完全不同的方式来运输水分、化学物质以及大分子物质,然而,运输的管路竟如此的相似实在让人惊讶。研究领导人Joshua Gershlak表示,当他看到菠菜叶的枝干时,就觉得长的实在很像主动脉,菠菜有很密集的脉管,就跟心脏组织一样。科学家使用菠菜叶,将叶子组织的部分去除,只留下将叶子接在一起的纤维结构。植物纤维是个在实验室中十分好运用的材质,因为他被研究的很透彻,而且可以与活组织相容。为了使用这些菠菜现有的脉管,科学家将清洁溶液注入其中,将植物的细胞冲洗出来。当植物细胞都去除干净后,才将人类的心肌细胞种在叶片的脉管结构上,几天之后,心肌细胞开始自主性的收缩,就跟在人体中一样。
Joshua Gershlak表示,他们成功的使用菠菜的脉管来取代血管,供给养分给各处的心肌细胞,解决养分运输的问题,成功制作出具有功能的心脏组织。这些又平又薄的组织,可以推叠成更大块的心脏组织。他们坚信这个研究可以帮助更多心脏受损的人,即使目前这个研究还只是个初步的概念,而植物组织移植进入人体是否会引发排斥反应,目前也无从得知。然而他们正努力地找出让人工培养的心脏组织,与真正的心脏能够合而为一个方法。除此之外,他们也尝试使用其他种植物,为不同的器官挑选出适合的相对应的植物,好比,木材的结构或许就可以用于建构骨骼。
Joshua Gershlak的团队其实并不是第一个使用植物来培养人体组织的团队,在去年,加拿大的一个机构发表了一篇研究,使用苹果切片成功培养出人类的耳朵。或许,植物会成为器官移植医学中,不可或缺的好帮手。
资料来源:
http://www.sciencealert.com/scientists-have-turned-spinach-into-working-human-heart-tissue
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