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超快速修补与生成人体组织:塑料压缩技术实现分钟级组织工程

2006-02-25 11:00 英国生物技术和生物科学研究理事会 英国生物技术和生物科学研究理事会 阅读 0
核心摘要: 伦敦大学学院研究团队开发出基于塑料压缩技术的超快速组织工程方法,将传统数天的培养过程缩短至几分钟。该方法通过将胶原支架转化为凝胶并挤出液体,获得具有天然组织特性的植入物,可模拟细胞微环境。技术跳过细胞培养步骤,实现工程化生产,降低成本并提高可靠性,适用于制造管状、条状等多层结构,有望在床边或手术室中为患者定制组织,用于修复缺损、肌腱、神经和血管。

传统组织工程依赖细胞在支架上缓慢生长,通常需要数天至数周,且成本高昂、成功率有限。伦敦大学学院(UCL)的研究团队开发出一种创新方法,通过将胶原支架转化为软凝胶,再利用“塑料压缩”技术快速挤出液体,从而在几分钟内获得具有天然组织特性的植入物。这些植入物具备多孔性、高密度和机械强度,并能模拟细胞微环境的复杂微观结构。

研究负责人罗伯特·布朗教授指出:“我们可以构建出具有螺旋层状结构的复杂组织,这为再造精细区域和结构奠定了基础。”该方法的关键在于跳过传统细胞培养步骤,将组织移植从生物培养转向工程化生产。植入后,细胞在体内自然发挥作用,从而大幅缩短生产时间、降低成本并提高可靠性。压缩过程中组织显著收缩,可制造纳米至微米级的精细结构,且不损伤细胞活性,成为活体组织移植的理想替代方案。

该技术可利用患者自身多种细胞类型,制造管状、条状、片状等多层结构。在体内,这些工程组织比人工合成器械更接近天然组织。布朗教授展望:“我们正在研发一种床边或手术室用设备,仅需患者细胞和胶原等简单成分,即可快速定制组织,供外科医生缝合于缺损处、肌腱、神经或血管。”该研究隶属于组织生物反应器科学(TIBS)项目,由两个理事会联合资助110万英镑,为期5年,并得到泛伦敦组织工程联盟(ALTEC)支持,成员包括UCL骨科研究所、UCL-伊斯特曼牙科研究所、伦敦玛丽女王大学和帝国理工学院。

(本文由英国生物技术和生物科学研究理事会提供)

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