
科學家創建了一個微型的“芯片上血管”,以研究蛇毒如何引起致命的內部出血,並幫助開發新的抗蛇子來阻止它。
這新的3D模型包含將人體血管列為的細胞,稱為內皮細胞,以及細胞外基質,或支持這些細胞的物理框架。該設備準確地模擬了微小的形狀和細胞構成血管在體內,顯示血液如何流過它們。
科學家以前已經開發了類似的器官芯片模仿體內的不同系統並測試新藥。在這種情況下,研究人員使用其微小的血管模型準確地研究了不同類型的蛇毒損害血管的方式。該小組在周二(6月4日)在《雜誌》上發表的一項研究中透露了其發現。科學報告。
該團隊使用新的芯片暴露於從四種蛇擠奶的毒液中:印度眼鏡蛇(好吧),西非地毯毒蛇(echis ocellatus),多種晶石(Bungarus Multicinctus)aND Mozambique Apting Cobras(納卡·莫桑比卡(Naka Mossambica))。蛇屬於大多數有毒的蛇家庭- 毒蛇和精靈。
研究人員使用專門的成像技術在芯片中凝視著毒液。他們發現其中一些毒液會直接損傷內皮細胞的膜,而另一些毒液則將細胞從其細胞外基質中移開,從而促使血管塌陷。
“該模型提供了有關毒素如何攻擊血管的準確見解,”Matthias Bittenbinder,阿姆斯特丹Vrije大學的主要研究作者和一名研究助理和荷蘭的Naturalis Biovertity Center在陳述。
他說:“這些知識將有助於我們開發更好的治療蛇釘的方法,同時還減少了對小鼠進行研究的需求。”雖然小鼠和其他動物具有人類生物學的各個方面,但芯片上的血管納入了人類的實際細胞,並且可以在實驗室中更容易,更便宜地控制。
借助他們的新芯片,該團隊計劃將未來的模型暴露於更多的蛇毒。
超過600種蛇已知有毒。除了攻擊循環系統,蛇毒可以嚴重傷害身體通過觸發癱瘓,這會導致受害者停止呼吸並造成不可逆的腎功能衰竭和廣泛的組織損傷。
每年,估計180萬至270萬人全球被有毒的蛇咬傷。其中,咬合的影響介於81,000至138,000之間,而截肢者如截肢的人的三倍,而許多人受到了永久殘疾的影響。
對有毒蛇叮咬的最有效治療方法是抗蛇毒,它可以通過增強人體對毒液的免疫反應。抗蛇毒通常是通過注射大型動物(例如馬或綿羊)的特定毒液製成的,然後提取抗體動物會產生。然後將這些抗體純化,並在蛇咬後授予人類。
但是,抗蛇毒並非總是有效的並且還會激發某些人的過敏反應。因此,需要新型抗蛇毒,一些科學家正在努力創造通用抗蛇毒。
研究小組說,新的芯片血管可以幫助測試新的抗蛇毒的過程,同時還減少了科學家對動物實驗的依賴。
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