化学

うなり人間の心臓組織はほうれん草の葉で育ちます

科学者たちは、ホウレンソウの葉で鼓動するヒトの心臓細胞を培養することに成功し、人工的に発達した組織に血液を供給するという長年の問題を解決しました。

科学者たちは、植物細胞を取り除いたほうれん草の葉で心臓細胞を培養しました。これは脱細胞化と呼ばれるプロセスです。 (出典:Youtube)

科学者たちは、ホウレンソウの葉で鼓動するヒトの心臓細胞を培養することに成功し、人工的に発達した組織に血液を供給するという長年の問題を解決しました。



3D印刷を含む現在のバイオエンジニアリング技術では、適切な組織成長に必要な酸素、栄養素、および必須分子を供給するために必要な毛細血管スケールまでの血管の分岐ネットワークを作成できません。米国のウースター工科大学(WPI)の研究者を含む研究者は、植物に目を向けました。彼らは、植物細胞を取り除いたほうれん草の葉で心臓細胞を培養しました。これは、界面活性剤を使用した脱細胞化と呼ばれるプロセスです。

彼らは、ホウレンソウの血管系を通して、ヒトの血液細胞と同じサイズの液体とマイクロビーズを流し、血管を裏打ちするヒトの細胞をホウレンソウの静脈に播種しました。これらの概念実証研究は、複数のほうれん草の葉を使用して健康な心筋の層を成長させ、心臓発作の患者を治療するための扉を開きます。



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他の脱細胞化された植物は、幅広い組織工学技術の枠組みを提供する可能性があります。植物と動物は、体液、化学物質、高分子を輸送するために根本的に異なるアプローチを利用していますが、血管網の構造には驚くべき類似点があると研究者らは述べています。



足場用の脱細胞化植物の開発は、植物と動物の間の模倣を調査する科学の新しい分野の可能性を開くと彼らは言った。植物細胞が洗い流されると、残っているのは、人に害のない天然物質であるセルロースを主成分とする骨組みです。

セルロースは生体適合性があり、軟骨組織工学、骨組織工学、創傷治癒など、さまざまな再生医療アプリケーションで使用されていると研究者らは述べています。研究者たちは、葉の静脈に洗剤溶液を流したり灌流したりすることで、ホウレンソウの葉から植物細胞を取り除く効果的なプロセスを開発しました。

植物細胞が洗い流されると、残っているのは、人に害のない天然物質であるセルロースを主成分とする骨組みです。ほうれん草の葉に加えて、チームはパセリ、Artemesia annua(クソニンジン)、およびピーナッツ毛状根から細胞を取り除くことに成功しました。

組織工学の基礎として植物を使用することは、経済的および環境的利益ももたらすと研究者らは述べた。植物組織の足場の良性の化学的性質を利用することにより、合成の複雑な複合材料の多くの制限と高コストに対処できると彼らは述べた。環境に優しい植物組織を灌流ベースの脱細胞化と組み合わせることにより、血管新生前の組織工学の足場に持続可能な解決策があり得ることを示した、と彼らは付け加えた。この研究は、ジャーナルBiomaterialsに掲載されました。