美发现生物工程毛细血管生成新途径

科技日报 2007-12-20 11:08:34

　　美国麻省理工学院科学家表示，他们找到一种诱导细胞形成平行管状结构的途径。这种管状结构有望用作生物工程微细血管，移植进人体组织如肾脏、肝脏、心房或其他器官中，这些组织需要大量的动脉血管将营养输入细胞并将废物带出。

　　该项研究工作的重点是动脉血管组织，其中包括人体最细的血管———毛细血管。在血液循环中，毛细血管具有十分重要的作用。科学家研发出一种纳米材料物质，它如同模板，可让细胞在人为控制下按照特定的方向生长成毛细血管。该项研究成果发表在近日《先进材料》期刊网络版上。

　　为研发模板，科学家使用了德雷珀实验室的微结构制造设备。通常，微结构制造设备用于制造微规模装置。此次，麻省理工学院科学家则将其用来在硅弹性基底上形成具有皱褶和沟槽的纳米级图形，皱褶和沟槽为细胞生长起到了引导作用。

　　研究报告主要作者、麻省理工学院材料科学和工程硕士研究生克利斯朵夫•贝廷格表示，细胞能够“感觉”到硅弹性基底上的图案，并按照图案沟槽的方向延伸。

　　这种能沿着沟槽生长的细胞存在于循环血液中的内皮祖细胞(EPCs)。它不仅能按照沟槽的方向延伸生长，而且还能按照沟槽排列。其结果是形成了具有明确边界的多细胞结构，也称带结构。

　　当带结构形成后，科学家便在其上抹涂一种常用的凝胶，诱导细胞形成三维管，也就是科学家所期望的定向生成和排列的生物工程毛细血管。由于内皮祖细胞是一种相当不成熟的细胞，因此科学家相信该细胞与他们研发方式是最佳的结合。在早期研究中，科学家采用了包括上皮细胞在内的其他细胞，但没有获得所需的带结构。

　　利用按设计图案生长组织的这项技术，科学家能够更大程度地控制并最终获得有用的毛细血管组织。贝廷格认为，新途径省去了生物工程组织生长的盲目性。下一步，科学家将把生成的毛细血管移植到活体动物的器官中，试图让毛细血管与器官相融合。