生物工程活体心脏瓣膜-世界快看点

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卡塔尔大学的研究人员与伦敦帝国理工学院、 Biostage, Inc. 和黎巴嫩贝鲁特大学合作，在开发活体心脏瓣膜方面取得了进展，这种心脏瓣膜可以与人体一起生长并与患者的天然组织结合。

该团队结合使用纳米技术、3D 打印和组织工程制造了心脏瓣膜，其中涉及最近开发的将活细胞培养成功能性组织或器官的技术。组织工程已被用于成功开发人类皮肤和膀胱。

“生物工程器官和组织的需求量很大，特别是由于器官捐献者严重短缺，”卡塔尔大学的工程师兼首席研究员 Anwarul Hasan 说。

对心脏瓣膜的需求特别高：心脏瓣膜疾病是导致心力衰竭的最常见原因之一。每年，仅在就有超过 90,000 人需要更换心脏瓣膜。

生物工程心脏瓣膜克服了与机械瓣膜和生物瓣膜相关的一些问题，这是目前可用于心脏瓣膜置换的两种主要选择。通常由金属制成的机械瓣膜需要患者终生服用血液稀释剂，而由动物组织制成的生物假体寿命有限，10 到 20 年后必须更换。这两种类型的瓣膜都无法随时间增长，这意味着年轻患者可能不得不在其一生中进行多次瓣膜置换手术。

“生物工程组织瓣膜将持续更长时间，被身体采用而不会排斥，并随着患者的成长而成长，”哈桑说。

为了对心脏瓣膜进行生物工程改造，该团队首先使用一种坚固、灵活且可生物降解的特殊纳米纤维生物材料制作了一个形状像心脏瓣膜的 3-D 支架。然后他们将活的心脏干细胞注入支架，并在组织培养箱中培养。细胞在 15 天的时间内生长和繁殖，逐渐并部分地取代了缓慢降解的支架。植入后，预计该过程将在体内继续进行，直到瓣膜与患者的天然组织完全结合。

研究人员开发了一种模拟心脏系统的新方法，使他们能够测试工程瓣膜如何影响血流。结果表明，组织工程心脏瓣膜模仿了天然心脏瓣膜的功能，以与市售心脏瓣膜相似的速度和压力有效地打开和关闭。

关键词： 生物工程 组织工程 研究人员