研究人员成功地利用菠菜叶构建了功能正常的人体心脏组织，并配有可以输送血液的静脉。
为了解决一个供体器官长期短缺，科学家们一直致力于生长各种组织甚至实验室里的整个器官。但培养一堆细胞只是解决方案的一部分——如果没有持续的血液供应，它们根本无法茁壮成长。
众所周知，建立一个细血管（也称为脉管系统）的工作网络非常困难，尤其是当你深入到毛细血管时，毛细血管是仅5至10微米宽。血管输送实验室培养的组织样本生长和发挥功能所需的氧气和营养物质。
现在由来自以下国家的科学家领导的团队伍斯特理工学院（WPI）利用植物中已有的微小静脉网络，成功地将菠菜叶转变为活的心脏组织。
科学家们说：“植物和动物利用根本不同的方法来运输液体、化学物质和大分子，但它们的血管网络结构却有着惊人的相似之处。”在他们的论文中写下。
研究人员没有尝试从头开始构建脉管系统，而是剥去了菠菜叶子上的绿色植物材料，直到只剩下将叶子固定在一起的精细纤维素结构。
来自植物的纤维素是用于实验室培养样品的绝佳材料，因为它已被充分研究，与活体组织相容，而且价格便宜，因为许多植物资源丰富且易于种植。在这项研究中，科学家们实际上是在当地市场购买菠菜。
为了了解菠菜的精细维管结构，研究小组在叶子中循环洗涤剂溶液，以在称为脱细胞的过程中洗掉植物细胞。
“我以前曾对人类心脏进行过脱细胞工作，当我看到菠菜叶时，它的茎让我想起了主动脉，”首席研究员约书亚·格什拉克说。
“所以我想，让我们直接通过茎进行灌注。我们不确定它是否有效，但事实证明它非常简单且可复制。它在许多其他植物中都有效。”
研究小组还剥去了欧芹和甜艾草的叶子，并在花生植物的毛状根中演示了该技术。
他们预计，通过进一步的研究，或许可以为不同的组织挑选不同的植物——例如，木材的结构“可能在骨骼工程中有用”。
为了测试真实组织样本中的纤维素支架，他们最终使用了菠菜，因为菠菜与心脏组织一样具有高浓度的血管。
研究人员在沙拉叶的血管结构中植入了心肌细胞，并兴奋地发现几天之内，心脏细胞开始自发收缩，就像在人体组织中一样。
您可以在下面的视频中观看实际操作：
“这里的想法是，我们有一块非常薄、平坦的组织，里面已经有血管网络，所以我们应该能够堆叠多个叶子并创建一块心脏组织，”格什拉克说。
心脏组织移植对于心脏组织受损而不再收缩的患者很有用，这种情况可能发生在心脏病发作后。
到目前为止，这项研究只是概念验证，研究小组仍在研究如何将其与活体人类心脏组织整合。
研究人员表示：“目前，尚不清楚植物脉管系统如何整合到人类天然脉管系统中，以及是否会产生免疫反应。”写。
但团队很乐观。
“我们真的相信这个支架有能力帮助治疗患者，”说生物医学研究员 Glenn Gaudette，WPI 实验室的负责人。 “我们还有很多工作要做，但到目前为止，这非常有希望。”
“能够将像菠菜叶这样简单的东西（一种丰富的植物）转化为具有血液流经它的潜力的组织，这真的非常非常令人兴奋，我们希望它能够实现成为该领域的重大进步。”
这并不是科学家第一次向植物寻求组织生长的帮助——佩林实验室在加拿大渥太华大学，去年成为头条新闻他们的艺术项目是用苹果片长出人耳。
科学家上个月在植物系统内部进行研究的不仅仅是生物组织成功培育出“机器人玫瑰”其茎和叶内具有有效的电子循环功能。
使用菠菜也不是为人体组织创建血管网络的唯一方法。科学家们一直在研究使用 3D 打印来制造血管，并且刚刚报告称在打印整个血管方面取得了有限的成功。血管网络。
时间会告诉我们哪种方法在实验室外最实用，但这绝对是一个令人兴奋的领域。
该研究发表于生物材料。
