條條血管通器官 幹細胞結合3D列印技術加速血管新生

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陳如頤 報導
條條血管通器官 幹細胞結合3D列印技術加速血管新生
▲左起分別為國衛院細胞系統所林秀芳所長、清大化工所王潔副教授、國衛院細胞系統所蔣偉程博士後研究員、梁賡義院長。(圖/國家衛生研究院提供)

【NOW健康 陳如頤/台北報導】據統計,全台約200多萬名糖尿病患者,如果血糖控制不良,只要腳底腳指出現傷口或感染,就可能因周邊血管阻塞而影響癒合能力,有人因此截肢。國衛院、清華大學攜手研發「預血管化組織構建體」,動物實驗證實,可加速血管新生,降低截肢風險。


國衛院細胞及系統醫學研究所所長林秀芳、清華大學化學工程學系副教授王潔所帶領合作研究團隊,結合幹細胞與3D列印支架等技術,研發出具有高通透性「預血管化組織構建體」。


國衛院細胞及系統醫學研究所博士後研究員蔣偉程說,在研發「預血管化組織構建體」過程中,常因欠缺足夠的血管細胞或缺少合適的生物支架,導致內部物質的傳遞極受擴散性的影響,限制了複雜的生物組織建構。


為此,團隊運用幹細胞(stem cell)特性,將其增殖並分化成血管前趨細胞,接續誘導成血管內皮細胞,解決血管細胞來源取得不易問題。另透過高分子材料「聚癸二酸甘油酯丙烯酸」(PGSA)以及3D列印技術,就能打造出「預血管化組織構建體」,增加垂直與水平通透率。


蔣偉程以蓋房子比喻為血管新生,而高分子材料—聚癸二酸甘油酯丙烯酸(PGSA)如建築物骨架,血管內皮細胞是內部管線,「預血管化組織構建體」就像具備管線毛胚屋,之後若在這個基礎上加工,可望成為其他器官。


林秀芳說明,「預血管化組織構建體」新技術結合了組織工程與再生醫學,研究證實,可望加速血管生長,助周邊血管正常流動,降低糖尿病足等慢性缺血性疾病截肢風險,避免截肢後的較高死亡率。


缺血性創傷動物實驗發現,將此構建體移植在受傷部位組織,兩者結合後,以非侵入式雷射散斑對比影像分析,顯示移植部位出現血流蓄積情形。此外,組織化學染色進一步證實,移植此構建體相較於其它組別,能顯著促進受損部位的血管生成。


林秀芳表示,下一步將繼續證明生成速率,希望盡快進入臨床人體試驗階段。未來有望成為體外不同組織或器官工程所需的血管系統,並和其他幹細胞搭配開發出人造組織或器官,作為藥物測試或器官移植所用。

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