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膠原纖維由什麼細胞合成

生活 更新时间:2024-11-29 12:51:02

來源:cnBeta.COM

在面向心髒病患者的手術治療過程中,往往需要用到特殊材料來替換冠狀動脈中受損或阻塞的部分。然而一項新的概念研究,預示了将來無需從患者自體(通常來自腿部靜脈)來取換,而是能夠直接通過生物合成紗線來織造移植物。 作為一個支架,其使得患者自身細胞有足夠的機會來生長和修複動脈。

膠原纖維由什麼細胞合成(科學家用膠原蛋白與合成纖維織造動脈移植物)1

原型織造示例(圖自:Fan Zhang)

據悉,目前臨床治療中最常用的手段,就是取用患者體内其它部位的冠狀動脈來替代。這麼做不僅具有侵入性,也未能充分考慮到某些患者體内沒有可替換的部件。

有鑒于此,來自北卡羅來納州立大學(NC State)和凱斯西儲大學(CWRU)的一支研究團隊,就想到了通過生物工程材料來提供血管移植物的方法。

研究一作 Fan Zhang 表示,為了找到這個替代方案,他們将兩種類型的纖維混入了一條紗線,然後通過一台圓形織造機來編成動脈替代物。

其中一種纖維為膠原蛋白,另一種則是由聚乳酸制成的合成纖維。将兩者結合之後,成品可像真人移植物一樣膨脹和收縮。

雖然并非一種永久性的植入物,但這套仿生支架仍有助于患者發動自身細胞來重建新動脈。通常在動脈内部排列的那些内皮細胞,會粘附在支架上并開始生長。

與僅使用了合成材料的産品相比,膠原蛋白可幫助這些細胞更好地粘附于支架上。混合紗線可将初期的細胞粘附能力提升 10 倍,最終細胞數量也提升了 3.2 倍。

膠原纖維由什麼細胞合成(科學家用膠原蛋白與合成纖維織造動脈移植物)2

(來自:NCSU)

研究合著者 Martin King 表示:“我們并非在設計一種最終産品的原型,而是在添加使患者能夠治愈的成分,并借助這種構造來起到冠狀動脈的作用,纖維最終可被人體講解和吸收”。

這些合成纖維可被降解為乳酸,人體中較為常見,且含量也很低。目前的主要問題是,這種材料的形式過于多孔,導緻血液可傳堂而過。在臨床試驗之前,研究團隊仍需努力克服這方面的缺陷。

有關這項研究的細節,已經發表在近日出版的《材料科學與工程 C 刊》(Materials Science and Engineering: C)上。

原标題為《A hybrid vascular graft harnessing the superior mechanical properties of synthetic fibers and the biological performance of collagen filaments》。

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