會後合照,左起國衛院細胞系統所所長林秀芳、清大化工所副教授王潔、國衛院細胞系統所博士後研究員蔣偉程、國衛院院長梁賡義。圖/國衛院
【記者陳玲芳台北報導】國家衛生研究院今(21)日宣布,院內細胞及系統醫學研究所所長林秀芳研究員,與國立清華大學化學工程學系副教授王潔帶領合作研究團隊,共同開發出結合幹細胞與3D列印支架之高通透性「預血管化組織構建體」,研究成果已提出專利合作條約(PCT)與中華民國專利申請,於2021年7月刊登在國際期刊《Biofabrication》。
國衛院細胞系統所博士後研究員蔣偉程表示,現代醫學科技持續進步,但要修復或取代已失去功能的器官,仍十分困難。如何使受損或失去的人體組織再生,解決器官移植問題,讓再生醫學領域更具多元化醫療應用性,研發過程中,經常因欠缺足夠的血管細胞,或缺少合適的生物支架,導致內部物質的傳遞,受擴散性影響,限制了複雜的生物組織建構。因此,如何預先建立「精準血管網路系統」,是發展「人造器官」上,極其重要的課題。
國衛院今日公布研究成果,首要克服血管細胞數量稀少,以及來源取得不易之難題;團隊運用幹細胞特性,將其增殖並分化成血管前趨細胞;接續誘導成血管內皮細胞,並鑑定其相關性質。同時,有鑑於傳統製備細胞培養支架的方法,較難控制支架的精細結構,導致產生過多孔隙,或可供細胞附著的表面積不足。
因此,研究團隊採用可光固化兼具生物相容性與降解性之高分子材料「聚癸二酸甘油酯丙烯酸」(PGSA),配合新興3D列印技術,不僅提升細胞貼附面積,同時亦增加垂直與水平通透率,提供高細胞貼附率與高通透性之「微環境」。
進一步結合幹細胞分化後之血管前趨細胞,與3D列印之PGSA立體支架,經誘導成血管內皮細胞之程序,建構出「預血管化組織構建體」,在治療缺血性創傷動物實驗發現,能顯著促進受損部位的血管生成。
「預血管化組織構建體」提供血管新生的新穎技術,不僅有助糖尿病周邊血管阻塞或其他缺血性疾病治療,未來亦可成為體外不同組織或器官工程所需之血管系統,並與其他種類細胞進行搭配,開發出人造組織或器官,作為藥物測試或器官移植之用。