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新開發的“電子血管”可用於運輸DNA和治癒傷口



中國和瑞士的科學家合作開發了一種可植入醫療設備,該設備可模仿血管的主要功能,但作用遠非天然的。如兔子所示,這些電子血管可用於促進血流,還可以配置為輔助藥物輸送,參與傷口癒合甚至基因療法。

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多年來,科學家一直致力於生物工程血管的研究,這可以幫助我們研究疾病,治療患有腎功能衰竭的人或替換患有心血管疾病的患者的血管阻塞。 但是,這項新研究背後的研究人員正在嘗試擴展這些類型的“被動”支架和機械支撐,以在患者康復中發揮積極作用。

該電子血管是通過將金屬高分子導體膜捲成圓筒狀而製成的。 這些設備是靈活的,可生物降解的,並且包含可以與其他電子設備配合使用以執行不同任務(例如電子控製藥物輸送)的電路。

在一項實驗中,科學家展示瞭如何在傷口癒合模型中電刺激血管以促進內皮細胞的增殖和遷移,內皮細胞排列在天然血管的內表面,這表明它可以用於構建新組織。 在另一個實驗室實驗中,研究小組將電子血管連接到可以產生電場以使細胞更具滲透性的設備。 這使該團隊可以將綠色熒光蛋白DNA傳遞到三種不同類型的血管細胞。

隨後,研究人員將注意力轉向了體內研究,用電子血管代替了兔子的關鍵動脈,為大腦,頸部和麵部供應血液。 科學家對該設備進行了三個月的監測,並報告其可以維持足夠的血液流動。 取出植入物後,對兔子內部器官的分析顯示沒有炎症跡象。

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從這裡開始,研究小組希望根據這些有希望的早期結果對兔子進行進一步的研究,以確定該裝置的長期安全性。 另一個考慮因素是,如果要在人類中使用此方法,則與電子血管配對的其他電子設備需要縮小規模。

“將來,我們需要採取優化措施,將其與最少的設備集成在一起,例如最少的電池和內置控制系統,以便所有功能組件都可以植入體內,甚至可以在體內進行生物降解。” 主要作者,南方科技大學和中國國家納米技術中心研究員姜興玉教授說。

研究結果發表在《材料》雜誌上。