新科技:人造器官之“生物组织折叠术”

新纶科技

2018-06-27 12:17:54

  12月28日《 Developmental Cell》发表组织工程重要研究成果:体外折叠。

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大脑、肠子等许多人类组织都需要以特定方式折叠、弯曲和扭曲。为了创建人工器官,科学家们也需赋予活组织自我折叠的能力,体外控制这一过程是组织工程领域的一项重要进展。

研究人员决定从小鼠胚胎结缔组织细胞入手,这种被称为间充质(mesenchyme)的组织含有或是伸展、或是捏在一块的细胞层。当研究人员将一个捏在一块的细胞层摞在一个伸展的细胞层上时,该组织就会向内弯曲变成碗形。

使用3D打印机,研究人员在培养皿中构建了几组由细胞外基质制成的微型纤维(体细胞天然分泌物)凝胶填充而成的细胞图案集合。

12月28日研究小组在《 Developmental Cell》发表了他们的最新研究成果:

间充质凝聚过程中,细胞外基质的机械压足以驱动组织沿程序轨迹折叠,这一过程需要细胞收缩、在组织界面产生张力,并导致凝折(condensates)前后周围胶原蛋白模式化排列。排列好的胶原蛋白纤维可支撑因界面折叠而造成的张力增加。

通过指导间充质的凝聚模式,研究人员在体外折叠出了上图所示的各种预编程活组织模型,展示了这种组织雕塑策略的稳定性和多功能性。

研究人员希望,利用这一策略制造出更多的天然组织和器官,以取代那些衰老或疾病的组织/器官,挽救人类生命。

原文检索:
Engineered Tissue Folding by Mechanical Compaction of the Mesenchyme