I framtiden kan detta potentiellt innebära en operation istället för fem eller fler operationer som vissa barn med hjärtfel har före vuxen ålder, säger forskaren Robert Tranquillo. Forskare har framgångsrikt utvecklat artificiella blodkärl som kan växa inom mottagaren, ett genombrott som skulle förhindra behovet av upprepade operationer hos barn med medfödda hjärtfel.
Forskningen, som leds av University of Minnesota i USA, implanterade dessa bioengineerade blodkärl i lamm. En av de största utmaningarna inom fartygsbioingenjör är att designa ett fartyg som kommer att växa med sin nya ägare.
Titta på vad som gör nyheter
Forskare genererade kärlliknande rör i labbet från en donatorns hudceller och tog sedan bort cellerna för att minimera risken för avstötning.
typ av blommor med namn och bild
Detta innebär också att kärlen kan lagras och implanteras när de behövs, utan behov av anpassad celltillväxt för mottagaren. När det implanterades i ett lamm återbefolkades röret av mottagarens egna celler så att det kunde växa.
Det här kan vara första gången vi har ett ”hyllmaterial” som läkare kan implantera i en patient, och det kan växa i kroppen, säger professor Robert Tranquillo från University of Minnesota Department of Biomedical Engineering.
I framtiden kan detta potentiellt innebära en operation istället för fem eller fler operationer som vissa barn med hjärtfel har före vuxen ålder, säger Tranquillo.
Forskare kombinerade fårhudceller i ett gelatinliknande material, kallat fibrin, i form av ett rör och därefter rytmiskt pumpat in näringsämnen som är nödvändiga för celltillväxt med hjälp av en bioreaktor i upp till fem veckor.
Den pumpande bioreaktorn gav både näringsämnen och träning för att stärka och styva röret.
Bioreaktorn, utvecklad med Zeeshan Syedain, en senior forskningsassistent i Tranquillos laboratorium, var en nyckelkomponent för att utveckla det biokonstgjorda kärlet till att vara starkare än en infödd artär så att det inte sprängs i patienten.
svart skalbagge med röd rand på ryggen
Forskarna använde sedan speciella tvättmedel för att tvätta bort alla fårceller och lämnade efter sig en cellfri matris som inte orsakar immunreaktion vid implantering.
När kärltransplantatet ersatte en del av lungartären i tre lamm vid fem veckors ålder, befolkades de implanterade kärlen snart av lammens egna celler, vilket fick kärlet att böja sin form och växa tillsammans med mottagaren fram till vuxen ålder.
Vid 50 veckors ålder hade fårens blodkärlstransplantation ökat 56 procent i diameter och mängden blod som kunde pumpas genom kärlet ökade 216 procent.
typer av orkidéer med bilder och namn
Kollagenproteinet hade också ökat med 465 procent, vilket visar att kärlet inte bara hade sträckt sig utan faktiskt hade vuxit. Inga negativa effekter som koagulation, kärlförträngning eller förkalkning observerades.
Vi såg tillväxt och inget av det dåliga hände. Resultaten är mycket uppmuntrande, sa Tranquillo. Studien publicerades i tidskriften Nature Communications.