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用人體器官做摺紙


- 2018年5月01日11時53分
- 科學文摘 / 北青網

北青網

用人體器官做摺紙圖片

科學家們從卵巢、子宮、心臟、肝臟和肌肉等器官中創造出了像紙一樣的生物材料,這些材料纖薄靈活,能夠被摺疊成各種結構。不過,研究小組並不是從人類器官那兒來獲取這種紙。他們是收集豬和牛的內臟,再把這些遺棄物處理成有用材料。科學家們表示,這些新的「組織薄紙」材料保留了器官原有的細胞特性,因此它們可以協助身體再生相關的器官組織來促進傷口癒合。

這項研究的合著者、伊利諾斯州埃文斯頓西北大學材料科學與工程助理教授Ramille Shah在一份視頻聲明中表示:「因為這種器官紙中含有實際器官組織中的成分,所以在植入時細胞不會排斥它們。」


這些新材料的發明源於一次偶然的墨水泄漏。該研究的主要作者、美國西北大學的材料工程師Adam Jakus發明了3D印表機里用於製造卵巢的墨水。當他擦拭泄漏的墨水時,發現墨水已經形成了一個非常有韌性的乾片。Jakus表示:「當我把它撿起來的時候,有一種很強烈的感覺告訴我,其他的器官也可以用來製造大量的生物活性材料。」

Jakus和他的同事們從豬和牛的提取出結構蛋白,即所謂的細胞外基質。隨後,科學家們將這些器官的蛋白質烘乾,並將其磨成粉末與溶劑相混合以產生墨水。當這種墨水的形成的薄膜被曬乾後,它們就變成了像紙一樣的乾片。

每張組織薄紙都柔軟的像標準的辦公室用紙,甚至可以用這些紙疊千紙鶴。Jakus表示:「它們很容易被儲存、摺疊、捲起、縫合和切割。如果醫生想要在外科手術中使用它們,扁平性和靈活性自然是很重要的。」

每張薄紙上都含有殘留的生物分子和來自其源器官的蛋白質結構。在實驗中,這種組織紙可以支撐成年人類幹細胞的生長。研究人員表示,這種新材料可以刺激細胞表現出潛在的治療方式。例如,肌肉組織紙可以幫助促進肌肉細胞的生長。

Jakus說:「面部的很多肌肉都是扁平而薄的,也許肌肉組織可以幫助那些經歷過創傷性損傷和先天缺陷的兒童生長肌肉細胞。如果腎臟或子宮因受傷或手術有切口,這些器官很快會出血,組織紙可以向內部繃帶一樣防止出血。」


此外在實驗中,含有卵細胞的卵巢組織紙能夠刺激與青春期和生育能力有關的激素。西北大學的生殖科學家Teresa Woodruff表示,這種植入物會幫助女性癌症患者恢復因化療和放療而失去的激素功能。


Jakus表示:「這很神奇,動物的腎臟、肝臟、心臟和子宮可以轉化為像紙一樣的生物材料,它們可以潛在地再生和恢復組織和器官的功能。我再也沒辦法用同樣的眼光看牛排和嫩豬肉了。」

未來的研究應該會探索這些新材料是否能安全有效地在人體中使用。


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