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日本医疗黑科技又一突破:用人类细胞制成人工血管

崔哥看世界 崔博效率手册 2022-06-12

在我们关注于各种金融、互联网创新的时候,日本人一直在医疗科技领域深耕,不仅人均寿命年年创新高(2019年7月31日,日本厚生劳动省发布了2018年的日本人均寿命数据,男性平均寿命为81.25岁,比2017年增加了0.16岁,女性平均为87.32岁,增长了0.05岁),而且在稳健地推进各种新型医疗技术(医疗黑科技),譬如我之前文中提到的:


近日日本媒体报道了又一项重大成果:日本佐贺大学的教授中山功一等人成功制造出100%以人类细胞制成的人工血管,计划最早在2019年度内启动移植到人体的临床研究。下面是他的照片和信息(我隐去了他的个人联系方式)。


什么是人工血管?


心血管疾病是危害人类健康的常见疾病之一,比较严重的患者,其主要的和辅助的治疗手段为血管移植,而自己的血管来源有限,因此,临床上需要大量的人工血管作为移植替代物。另外常见的情况是,很多人因为多种原因而经常打针,或者进行人工透析,导致血管受损非常严重,也需要进行血管修复。


人工血管多年来一直都是以医用高分子材料为主进行编织。由机器编织的人工血管,平织的内径最小为 8 mm,针织的内径为 3 mm。此外,还有膨体聚四氟乙烯纤维材料织成的人工血管,内径可达 6 mm。最近国外报道用弹性聚氨酯制成的人工血管,管壁无孔隙,内壁光滑,可随血压改变而伸缩,内径能达到4 mm。


为什么需要用人体细胞制造人工血管


目前使用的所有这些高分子材料,都可能会在人体内产生排斥反应,危及患者健康。因而医疗界迫切需要找到一种用人体细胞制造血管的方法,但是因为血管的结构异常复杂,多年来进展微乎其微。


今年5月,中山教授宣布,成功地与日本庆应义塾大学合作,把使用人类皮肤细胞制成的血管移植到了猪身上。在消除免疫排斥的猪脖子上,移植了中山开发的5厘米长的血管,确认在最长20周时间里,血管保持稳定且有血液流经,并且出现了新的生长。下图显示的就是这截人造血管。

这种黑科技被称为“生物制造”(Bio-Fabrication),即使用活体细胞,立体化地进行组装、成形的技术,类似于用细胞进行的3D打印。


中山教授从1990年代末期开始进行研究。花费10年左右,掌握了制成血管形状的技术,并且自学编程,编写了可以把细胞安放在准确位置上的软件。他的另外一个创造是一种特殊的培养液,可以将刚刚生成时凹凸不平的血管变得更加均匀、平整。


未来应用


目前,其研究团队还在向日本政府申请向糖尿病患者移植血管的临床研究计划。中山教授认为:“这样的血管会更加结实、容易使用”。同时,他还在和长崎大学研究将这种技术应用于食道恢复,与名古屋大学研究将其用于输尿管的修复。


参考文献:

3次元組織構築を基盤とした再生医療の進歩 バイオ3Dプリンタを用いた細胞製人工血管の臨床応用について, 2019年神户,中山功一。

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