為了模擬軟組織的機械特性,匹茲堡大學的生物工程師William R. Wagner和Michael S. Sacks將一種廉價的聚合物——聚酯氨基甲酸酯脲製造成可生物降解的支架。這種圓柱形支架的強度類似於肺動脈瓣,因為它對壓力的響應因壓力施加的方向而異。一塊注入了平滑肌細胞(右)的生物材料可以作為血管組織發揮作用,促進大鼠從心臟驟停中恢復的心臟癒合,並減少疤痕組織的形成。
加州生物工程公司Cytograft已經進入臨床試驗階段,並獲得了一項專利,該專利是一種利用人體自身細胞培育血管的方法。在阿根廷進行的一項可行性試驗中,Cytograft 將其工程血管植入了兩名透析患者體內。至少九個月內,兩位患者都沒有遇到植入物問題。
組織工程進展的一個障礙是,諸如肌肉等厚組織一旦植入患者體內,就無法從人體自身的網路中獲得足夠的新血管滲透,以維持組織存活。為了解決這個問題,由海法以色列理工學院的Shulamit Levenberg領導的一個多機構團隊創造了能夠生成自身血管的小塊肌肉。
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研究人員在塑膠可生物降解支架上組合了三種類型的細胞:成肌細胞(變成肌肉纖維)、內皮細胞(形成血管管)和成纖維細胞(是穩定細胞壁的平滑肌細胞的前體)。內皮細胞變成血管,募整合纖維細胞並導致它們分化成平滑肌細胞。一旦植入大鼠體內,只有不到一半的血管充滿了血液。但是,當植入三種細胞型別時,存活的細胞數量是僅由成肌細胞和成纖維細胞組成的植入物(沒有產生血管的內皮細胞)的兩倍。該技術最終可能有助於解決為工程細胞提供氧氣和營養物質並允許它們排出廢物的持久挑戰。