中国和瑞士的研究人员已经开发出电子血管,这种血管可以被积极调节,以应对植入后身体的细微变化。这种血管由弹性和可生物降解的金属聚合物导体膜制成,模仿天然血管,在体外实验中可以导电,能够有效地替代兔子体内的关键动脉。这项研究发表在10月1日的《Matter》杂志上,杏耀代理它可以克服传统的组织工程血管(TEBVs)作为被动支架的局限性,通过与其他电子设备协调来传递遗传物质,实现药物的受控释放,并促进新的内皮血管组织的形成。
“我们取自然血vessel-mimicking结构和超越它通过整合更全面的电气功能能够提供进一步的治疗,如基因治疗和电刺激,”第一作者Xingyu江说,南方科技大学的研究员在中国国家纳米科学中心和技术。
之前的研究已经开发出了多种TEBVs,为心血管疾病患者难以治疗的微小血管阻塞提供机械支持。但是,这些TEBVs也有局限性:它们不能主动帮助血管组织再生,而且,与自然组织不同,它们经常会因血液流动而引起炎症。“现有的小直径TEBVs都不能满足治疗心血管疾病的需要,”蒋说。
为了超越现有技术的局限,Jiang和他的同事们用一根圆柱形杆卷起由聚(l-丙交酯-共聚-己内酯)制成的金属聚合物导体膜,制造出了可生物降解的电子血管。他们发现,在实验室中,来自血管的电刺激增加了伤口愈合模型中内皮细胞的增殖和迁移,这表明电刺激可以促进新的内皮血管组织的形成。研究人员还将血管的柔性电路与电穿孔装置集成在一起,电穿孔装置利用电场使细胞膜具有更强的渗透性,并观察到这种结合技术在实验室中成功地将绿色荧光蛋白DNA导入到三种血管细胞中。
接下来,研究人员在新西兰的兔子身上测试了该设备,用电子血管替换了它们的颈动脉——颈动脉为大脑、颈部和脸部供血。蒋和他的同事使用多普勒超声成像技术对植入物进行了为期三个月的监测,
杏耀代理谈产品 ,发现在整个过程中植入物都有足够的血液流动。使用x射线和染料对动脉内部进行的成像测试显示,人造动脉的功能似乎和天然动脉一样好,没有变窄的迹象。当研究人员在三个月的实验结束后取出植入物并分析兔子的内部器官时,他们没有发现植入物产生炎症反应的证据。
虽然这些电子血管有望成为兔子的替代动脉,但Jiang承认,在这项技术为人体试验做好准备之前,还需要做更多的工作,包括在大群兔子和其他动物身上进行长期安全测试。此外,为了适合长期植入,电子血管需要配以比本研究中使用的电穿孔装置更小的电子器件。
蒋说:“在未来,需要通过将其与最小化的设备(如最小化的电池和内置控制系统)结合来优化,杏耀以使所有的功能部件完全植入体内,甚至在体内完全生物降解。”研究人员还希望这项技术有一天能与人工智能相结合,收集和存储个人的血液速度、血压和血糖水平的详细信息。