科学家制造出“活体”血管！外观、功能与天然血管高度相似

▎药明康德内容团队编辑  

最近，由悉尼大学领导的国际研究团队研发出了一种新技术，能制造出模拟活体血管结构的材料，这一突破对未来的外科手术具有重要意义。

临床前的测试结果显示，研究者将这种特制的血管移植到小鼠体内后，小鼠身体接受了这种材料，并且在正确的位置生长出了新的细胞和组织，这也实际上说明这些材料转变成了真正的活体血管。

研究的通讯作者，悉尼大学查尔斯·帕金斯中心（Charles Perkins Centre）的Anthony Weiss教授表示：“尽管之前有人尝试建造血管并且取得了一定成功，但这是科学界第一次看到人造血管取得了与天然血管相似程度如此高的复杂结构。”

Weiss教授指出，随着时间的推移，这种人造血管从外观、行为和功能多方面变得与天然血管一样。这项技术能够重建生物组织的复杂结构，这表明它不仅具有制造血管、辅助手术的潜力，而且还能为未来制造其他合成组织，例如心脏瓣膜奠定基础。

该研究的第一作者是来自悉尼大学的生物工程师王子钰博士，他以同单位工作的Suzanne Mithieux博士的研究为基础，开发出了这项新技术。

“这项技术最主要的突破是，我们使用一种可快速降解的合成材料制造了无孔结构的人工血管。这种材料和其特殊的结构，可以让不同种类的细胞在特定的位置发挥作用，从而产生了和天然血管极其相似的结构。”王子钰博士解释道。

▲新技术构建出的血管与天然血管很相似（图片来源：悉尼大学）

天然血管壁由一系列同心环的弹性蛋白组成，就像套娃一样。这种蛋白能赋予血管弹性和拉伸能力，这使得血管能随着血液流动扩张和收缩。而新技术表明，这些同心环弹性蛋白同样可以在植入的血管中形成和生长。

目前一些用于手术的合成材料制造时间都比较长，而新研究中的这种材料制造起来比较迅速。王子钰博士表示：“这些合成血管非常简洁，只由两种自然材料制成，生物体对其有着很高的耐受性。”

弹性蛋白的天然组成成分弹性蛋白原会被包裹在鞘质结构中，这部分结构会逐渐消失，并促成高度组织的仿生血管。这些材料可以安全地存放于无菌袋中，等到移植的时候再使用即可。

相关论文已经发表于《先进材料》上。

参考资料：

[1] Scientists manufacture ‘living blood vessel’. Retrieved October 24th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/968867

[2] Wang, Z. et al., Rapid Regeneration of a Neoartery with Elastic Lamellae. Adv. Mater. 2022, 2205614. https://doi.org/10.1002/adma.202205614