人工器官有譜 國衛院成功打造「人工血管構建體」

出版時間 2022/03/21
國衛院團隊成功打造「預血管化組織構建體」,未來有望成為人工器官發展的一線曙光。國衛院提供
國衛院團隊成功打造「預血管化組織構建體」,未來有望成為人工器官發展的一線曙光。國衛院提供

等待器官捐贈的患者遠多於每年捐贈器官的志願者,人工器官成為病患的重要希望,但至今仍無法突破技術門檻。國衛院成功發展「預血管化組織構建體」,透過特殊材質打造更穩定的人工血管架構,在小鼠實驗上已證實有協助受損部位血管生成的效果,有望成為發展人工器官的第一步。

據財團法人器官捐贈移植登錄中心統計,110年有10,182人仍在持續等待器官移植,包括心臟、肝臟、肺臟、腎臟、胰臟、腸等器官,但當年度僅有437人成功接受器官或組織移植,更只有143人捐贈器官。

因此,若能成功複製器官,將能解決病患等待器官移植的困境,目前即使透過組織工程與再生醫學,企圖重建人體器官,往往因為沒有足夠的血管細胞、或是合適的生物支架,使培養出來的器官內部物質無法成型,並成為器官重建技術的一大瓶頸,國衛院團隊認為,「精準血管網路系統」是人造器官的一大課題,也是突破技術障礙的關鍵之一。

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國衛院細胞及系統醫學研究所所長林秀芳、清大化工學系副教授王潔攜手合作,成功開發幹細胞與3D列印支架組成的「預血管化組織構建體」,利用可光固化、兼具生物相容性與降解性的高分子材料「聚癸二酸甘油酯丙烯酸」當作骨幹,提供細胞附著的合適框架,並誘導幹細胞分化為血管內皮細胞、讓其附著在此一框架上,打造人工血管的構建體。

研究團隊在治療缺血性創傷動物實驗時發現,此構建體與動物受傷部位組織結合後,影像分析顯示,移植部位有血流蓄積情形,且此構建體能顯著促進受損部位的血管生成,將來透過進一步研究,有望發展成人工器官中最重要的血管架構。

國衛院指出,「預血管化組織構建體」可以幫助糖尿病等有周邊血管阻塞或其他缺血性疾病的病患,在未來有望培養成體外不同組織,或其他器官工程所需之血管系統,再進一步與其它種類細胞進行搭配,開發出人造組織或器官,作為藥物測試或器官移植之用,提供再生醫學領域更多元的醫療應用性。

國衛院團隊透過小鼠實驗,證實「預血管化組織構建體」有助於受創部位的血管生成。國衛院提供

此外,本次研究成果已提出專利合作條約(PCT)與中華民國專利申請,並於2021年7月刊登在國際期刊《Biofabrication》。(林志怡/台北報導)

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