隨著幹細胞研究的快速進展,加上細胞培養、分化技術逐漸成熟,將幹細胞分化成新的器官提供移植使用是近年來組織工程的重要研究方向。儘管幹細胞醫療前景一片看好,但從是否能在正確位置分化成正確的細胞,到是否具有功能仍然有許多的問題需要被克服。
一般認為幹細胞會移行(migration)、定位(homing)與分化(differentiation)與組織表面的基質(extracellular matrix)有關。在此概念之下,2011 年明尼蘇達大學的 Doris Taylor 教授團隊成功發展「脫細胞」技術,脫去了一整個完整心臟的細胞,只留下表面基質支架的「幽靈心臟」(ghost heart)。這樣的技術為幹細胞再生器官作出了一個很好的「模板」,也提供了自體再生器官移植的可能,但是製程上相當的耗時、無法大量製備,讓其在實際醫療應用上相對困難。因此科學家們積極地尋找生物相容性材料來代替細胞表面基質的製備。
高分子聚合材料在眾多的特性上是作為再生醫材的首選,水合膠(hydrogel)就是其中一類。此篇發表於 Lab on a Chip 的研究,比較了數種水合膠作為微血管再生模板的契合度,研究者發現以 GelMA 作為微血管再生模板的材質,不但能夠讓血管內皮層細胞組織成管狀構造,更能夠具備灌流的功能。此研究不但有助於發展晶片大小的人工器官,相信未來也能夠在 3D 列印技術的進步之下能有更進一步的突破。
資料來源:
Bertassoni, L. E., Cecconi, M., Manoharan, V., Nikkhah, M., Hjortnaes, J., Cristino, A. L., … Khademhosseini, A. (2014). Hydrogel bioprinted microchannel networks for vascularization of tissue engineering constructs. Lab Chip, 14(13), 2202-2211. doi:10.1039/c4lc00030g
作者|張捷
編輯|陳致曄