一说棉花糖,你可能就会想到热闹的集市或者游乐园,但是范德比尔特大学的学者们让大家对这种云絮般的甜点有了全新的认识。
根据AHM上新发表的一篇文章,范德比尔特大学的科学家们,用Target上40刀就可以买到的棉花糖机,在一种全新的方式下,创造了三维毛细血管脉络,保证细胞存货运作一周以上。
包含微血管脉络的三维明胶板
机械工程助理教授,研究作者莱昂?贝伦在一次声明中说到“一些专家觉得这种方式有点荒诞。但是实验已表明,我们可以使用这种简单的技术创造一个微流体体系,来真实模拟人体内的三维毛细血管系统,并且还可以和细胞很好的共存。”
而后,他又补充道“一般来说,创建二维网络并不难,但从二维跳到三维却很不容易;通过这种方法,我们将尽可能的让血管系统达到我们想要的样子。”
制作框架
目前很多研究都在探索培育活体组织的可能性,最终将延伸到活体器官。为了让这些人造材料可用,科学家们需要创造一个让液体循环的通道,来模拟穿过人体组织的毛细血管。
范德比尔特大学的研究员采用了一种“自上而下”的方法------首先制作框架和毛细血管结构,然后填充活细胞。贝伦说,是课堂讲座启发了他用棉花糖机这个鬼才点子。
“大家经常把静电纤维类比作喷彩、起司酱或者棉花糖。所以我决定试一下棉花糖机。我在Target上花40刀买了一个棉花糖机。做出来的糖丝半径大概只有人类头发的十分之一,大概就是毛细血管的尺寸,所以可以用它们来制作人造材料中的通道结构。”
灌注液体的微血管网络 图B是图A中白色框选区域的放大图
其实,实验团队就是把棉花糖当作模具,然后再在上面倒胶。硬化后的胶水就形成了人工毛细血管。
在构建系统的时候,他们还使用了一种叫做PNIPAM的材料,这种聚合物在30摄氏度(89华摄氏度)及以上不可溶,在该温度之下可溶。所以他们可以在构造人工毛细血管之后溶解掉棉花糖。
贝伦在报告中称“我们的研究表明,在七天之后,有灌流通道的框架中90%的细胞依旧存活并可运行,而没有这些结构的,只有60%-70%的细胞存活。”
他还补充道“我们的目标是创造一个基础的“工具箱”,可以让其他研究人员使用这种简单、低成本的方法来制造人工血管,用以支持人工肝脏、肾脏、骨骼和其他器官的运行。”
蝌蚪君编译自redorbit,译者 Fang、L。爱,转载需注明来自蝌蚪五线谱