11个在实验室生长的身体部位

作者&投稿:都性 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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(维克森林医学院)

重新长出缺失的肢体并不重要,对于海星或蝾螈来说,这些生物以使用再生的“超能力”来代替缺失的手臂和尾巴而闻名。但它们并不是唯一能够重建被破坏或损坏的身体部位的动物。鹿在三个月内可以重新长出66磅(30公斤)的鹿角。斑马鱼可以再生他们的心脏,而扁虫已经证明,他们可以再生自己的头。

为人类,虽然,失去的是什么-还是它?

身体中的单个细胞在磨损时不断被替换,这一过程随着年龄的增长而减慢,但在人类的一生中仍在继续。你甚至可以观察到这种频繁可见的再生在你的一个器官:你的皮肤。事实上,根据美国化学学会的数据,人类每两到四周就会蜕皮一次,每年会损失大约18盎司(510克)的皮肤细胞。

然而,再生完整的器官和身体部位,这是“时代博士”们的一种常见做法,已经超出了人类生物学的范畴。但近年来,科学家们成功地培育了一系列人体结构,类似的结构已经在动物身上成功地进行了测试,还有被称为“类器官”的小规模人体器官,它们被用来研究人体器官的功能和结构,这在以前是不可能的。以下是最近的一些例子:

输卵管

(MPI f.感染生物学)

利用干细胞,柏林马克斯普朗克感染生物学研究所的科学家们生长了人类输卵管最内层的细胞层,这层细胞层连接着卵巢和子宫。在1月11日发表的一份声明中,研究人员称,产生的有机物具有全尺寸输卵管特有的特征和形状。

小脑

(俄亥俄州立大学)

俄亥俄州立大学科学家从皮肤细胞中培养出一个铅笔擦大小的实验室大脑,在结构和基因上与5周大的人类胎儿的大脑相似。在8月18日的一份声明中,OSU的代表将其描述为“大脑的改变者”,这个器官具有功能性神经元,具有像轴突和树突这样的信号传递延伸。在小脑的照片中,标签识别了通常在胎儿大脑中发现的结构。

小心

研究人员促使干细胞发育成心肌和结缔组织,然后组织成微小的腔室和“搏动”。在这项成就的视频中,当结缔组织(绿色环)将小心脏固定在其生长的培养皿上时,心肌细胞(中间以红色表示)在跳动。加州大学伯克利分校(University of California,Berkeley)生物工程教授、该研究的联合资深作者凯文·希利(Kevin Healy)在一份声明中说这项技术可以帮助我们快速筛选出可能导致心脏出生缺陷的药物,这项研究发表在2015年3月的《自然通讯》杂志上,

迷你肾

(Minoru Takasato)

澳大利亚科学家小组培育了一个迷你肾,首次将干细胞分化为三种不同类型的肾细胞组成器官。研究人员在正常肾脏发育过程中培育出了类器官。在这张图片中,这三种颜色代表形成“肾单位”的肾细胞类型,肾内的不同结构。

“Minilung”

(密歇根大学健康系统)

来自多个机构的研究人员合作,培育出发展支气管或气道结构的三维肺器官,还有肺泡。”这些微型肺可以模拟真实组织的反应,是一种黏液密歇根大学医学院内科学、细胞与发育生物学助理教授、高级研究作者杰森·R·斯彭斯在一份声明中说:“研究器官是如何形成(和)随着疾病的变化,以及它们对新药的反应的d模型。”。研究合著者、发育学教授吉姆威尔斯(Jim Wells)说,这些微型肺在实验室中存活了100多天。

微型肺

(凯尔麦克拉肯)

微型肺在培养皿中培养了大约一个月,形成了类似于胃的两个部分之一的“椭圆形、中空结构”辛辛那提儿童医院医疗中心的生物学。威尔斯告诉《生活科学》杂志,这些直径约为0.1英寸(3毫米)的小胃,将特别有助于科学家研究某种细菌引起胃病的作用。这是因为细菌在动物实验中的行为不同,他说,

***

(威克森林再生医学研究所张元元博士)

2014年4月发表在《柳叶刀》杂志上的一项研究描述了通过培育患者的 *** ,成功移植实验室培育的 *** *** 状支架上的细胞。几年前,对4名13至18岁的女孩和年轻妇女进行了移植,纠正了 *** 和子宫缺失或发育不全的先天性缺陷。这些青少年在移植后每年接受8年的检查,在此期间器官功能正常,可以进行无痛 *** 。

***

(维克森林再生医学研究所)

维克森林再生医学研究所的科学家利用兔子细胞生长 *** 勃起组织,将实验室培育的 *** 移植到雄性兔子身上,然后成功交配。但这一过程仍处于实验阶段,需要得到美国食品和药物管理局(fda)的批准,该团队才能扩大工作范围,纳入人体组织和受试者。美国武装部队再生医学研究所(U.S.Armed Forces Institute of Regenerative Medicine)正在为这项研究提供资金,因为这项研究可以使在战斗中腹股沟受伤的士兵受益。

食道

(Macchiarini等人)。位于俄罗斯克拉斯诺达尔的库班国立医科大学(Kuban State Medical University)的

是一个由一批国际科学家组成的研究小组在支架上培养干细胞三周,然后成功地将该器官植入大鼠体内。科学家们对新的食道进行了10000次充气和放气的耐久性测试,将人工结构植入10只大鼠体内,并替换高达20%的动物原始器官。

Ear

(法国林赛大学/康奈尔大学摄影)

现在听到的是:科学家已经打印出了人耳的三维图像,通过在模制的耳朵模型上覆盖生长在框架周围的活细胞来培养它们。研究人员通过使用3D软件对孩子的耳朵进行建模,然后将模型发送到3D打印机,从而制作出耳朵形状的模具。据《现场科学》报道,一旦科学家们拿到了霉菌,他们就把它注射进了一种活耳细胞和牛胶原蛋白的混合物中,然后“从中取出一只耳朵”。然后将制作好的耳朵植入大鼠体内一到三个月,同时科学家们评估随着器官的生长,耳朵大小和形状的变化。

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