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以色列開創出更適合作為移植用途的生物列印組織生長新技術

以色列理工學院(Technion)的研究人員開發了創新技術,能夠抑制生物列印出的組織在移植前發生的典型收縮現象。

 

 

以色列理工學院(Technion - Israel Institute of Technology)的研究人員開發了一項創新技術,他們將生物組織列印到做為支撐材料的微凝膠浴中,來培育用於移植的組織。這項研究發表在《Advanced Science》上,由生物醫學工程學院的Shulamit Levenberg 教授和她的博士生Majd Machour、Wolfson化學工程學院Havazelet Bianco-Peled教授以及

來自Norman Seiden 奈米科學與奈米科技跨領域研究學程的博士生Noy Hen共同合作。

 

組織列印是一種用於製作移植組織的創新方法,這種技術也被稱作為生物列印,是指將活細胞埋藏於生物墨水之中,並一層一層地列印出來的過程。列印出來的組織經過幾天或幾周的生長直到能夠進行移植。

 

根據Levenberg教授的說法:「世界各地有許多研究團隊都在努力改善組織列印技術,不過他們大部分都著重在研究列印相(printing phase)和初始產物(也就是被列印出來的組織)。然而組織的生長相(growth phase,即從列印出來一直到移植之前的這段時間)也同樣地重要。事實上這個時期相當的複雜,在這一段時間內,列印的細胞進行分裂、遷移、分泌細胞外基質,並相互附著以形成組織。在這個複雜的過程中,一直存在著一個十分重要的問題,就是組織往往會以一種不受控制的方式收縮和扭曲」。

 

以色列理工學院的研究人員因此針對如何防止生物組織在列印後幾週內出現不均勻的收縮進行研究。他們透過改變列印和生長組織的介質找到了新的解決方案。新的列印和生長的概念是根據研究人員開發的原始介質來改善,使用一種創新的微凝膠(稱為CarGrow)來支撐整個過程;這種微凝膠是一種由紅藻產生的卡拉膠(Carrageenan-K)為主的物質。這種新的支撐技術能在生物列印後維持組織的尺寸並防止其收縮和變形。新技術可以依照所需尺寸和形狀有效地控制與生產出功能組織。由於這種材料是透明的,使科學家得以透過影像監測組織的生長。

 

以色列理工學院的研究人員希望這種新方法有助於推動生物列印技術的新發展。這項研究獲得了歐盟ERC(歐洲研究理事會)的經費補助。

 

大約一年前,Levenberg教授在《Advanced Materials》上發表了於生物列印領域的另一項別具突破性的研究。在該研究中,她能夠製造出以膠原蛋白和活細胞為基礎的生物列印組織瓣膜,包含主要血管和微血管,這些血管能為組織提供養分,並可能在移植後與動脈進行連接,使得血液能在移植後立刻流入人造組織,因而加速和改善組織在體內的整合性。

 

資料來源:

https://www.technion.ac.il/en/2022/11/new-technology-for-growing-printed-tissues-for-transplantation/

更新日期 : 2023/01/02