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用棉花糖机造出血管

科普小知识2022-10-29 16:16:26
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用棉花糖机造出血管

当你谈论棉花糖的时候,你可能会想到热闹的集市或游乐园,但是范德比尔特大学的学者给了每个人一个对这种浑浊甜点的新理解。

根据最近发表的一篇关于AHM的文章,范德比尔特大学的科学家们使用一台可以在Target上用40把刀买到的棉花糖机,以一种全新的方式创建了一个三维毛细血管,以确保细胞库存运行一周以上。

用棉花糖机造出血管

含微血管静脉的三维明胶板

机械工程助理教授、研究作者利昂·贝伦(Leon Belem)在一份声明中说,“一些专家认为这种方法有点荒谬。然而,实验表明,我们可以利用这种简单的技术创建一个微流体系统,真正模拟人体内的三维毛细血管系统,并能与细胞很好地共存。”

后来,他补充道,“一般来说,创建一个二维网络并不难,但从二维跳到三维并不容易。这样,我们将尽最大努力使血管系统符合我们的要求。”

制作框架

目前,许多研究正在探索培养活组织的可能性,这种可能性最终将延伸到活器官。为了使这些人造材料可用,科学家需要为液体循环创造一个通道来模拟穿过人体组织的毛细血管。

范德比尔特大学的研究人员采用了一种“自上而下”的方法——首先制作框架和毛细血管结构,然后用活细胞填充它们。贝伦说,是课堂讲座启发他使用棉花糖机。

“人们经常把静电纤维比作喷雾颜料、奶酪酱或棉花糖。所以我决定试试棉花糖机。我花了40元买了台棉花糖机。糖丝的半径只有人类头发的十分之一,大约是毛细血管的大小,所以它们可以用来制造人造材料的通道结构。”

用棉花糖机造出血管

图b是图a中填充有液体的微血管网络的白色框架区域的放大视图

事实上,实验小组用棉花糖作为模子,并在上面倒上胶水。硬化的胶水形成人造毛细血管。

在建立这个系统的过程中,他们还使用了一种叫做PNIPAM的材料,这种材料在30摄氏度(89摄氏度)以上是不溶的,在这个温度下是可溶的。所以他们可以在构建人造毛细血管后溶解棉花糖。

贝伦在报告中说,“我们的研究表明,在有灌溉渠道的框架中,90%的细胞在7天后仍然存活并发挥功能,而没有这些结构的细胞中只有60%-70%存活。”

他补充道,“我们的目标是创建一个基本的“工具箱”,其他研究人员可以使用这种简单、低成本的方法来制造人造血管,以支持人造肝脏、肾脏、骨骼和其他器官的运作。”

蝌蚪王编译自redorbit,译者方,l. Love,转载时必须注明来自蝌蚪的工作人员